Бактерії мешкають скрізь: на землі і на воді, під землею і під водою, в повітряному середовищі, в тілах інших створінь природи. Так, наприклад, в організмі здорового дорослого представника роду людського мешкає понад 10 тисяч видів мікроорганізмів, а загальна їх маса становить від 1 до 3 відсотків всієї ваги людини. Частина мікроскопічних створінь в якості харчування використовують органіку. Серед них значуще місце займають бактерії гниття. Вони руйнують останки мертвих тіл тварин і рослин, харчуючись цією матерією.
Природний процес
Розкладання органіки є природним процесом і до того ж обов'язковим, немов би чітко запланованим самою природою. Без гниття неможливий був би кругообіг речовин на Землі. І в будь-якому випадку ознаки розкладання означають появу нового життя, яке зароджується спочатку. Бактерії гниття тут - важливі персони! Серед усього багатства органічних форм життя саме вони відповідають за цей трудомісткий і незамінний процес.
Що таке гниття
Суть у тому, що найскладніша за своїм складом матерія розпадається на більш прості елементи. Сучасне уявлення вчених про цей процес, що перетворює органічні сполуки на неорганічні, можна описати наступними діями:
- Бактерії гниття мають метаболізм, що розриває хімічним шляхом зв'язки молекул органіки, що містять азот. Процес харчування відбувається у формі захоплення молекул білка і амінокислот.
- Ферменти, вироблені мікроорганізмами, в процесі розщеплення вивільняють аміак, аміни, сірководень з молекул білка.
- Продукти, що надходять в організм бактерії гниття, використовуються для отримання енергії.
Вивільняючи аміак
Кругообіг азоту - важлива складова життя на Землі. А мікроорганізми, які в ньому беруть участь, - одна з найчисленніших груп. У природних екосистемах вони відіграють основну відновлювальну роль у мінералізації ґрунту. Звідси і назва - редуцент (що означає «» відновлюючий «»). Тут широко представлені бактерії розкладання і гниття амоніфікуючі, тобто здатні вивільняти азот з мертвої органіки. Це неспороутворюючі ентеробактерії, бацили, спороутворюючі клостридії.
Сінна паличка
Bacillus subtilis - одна з найпоширеніших і вивчених дослідниками бактерій. Живе в ґрунті, в основному здійснює дихання за допомогою кисню. Склад тіла - одна без'ядерна клітина. Це досить великий мікроорганізм, зображення якого можна отримати за допомогою простого збільшення. Для харчування сінна паличка виробляє протеази - ферменти каталізації, які перебувають на зовнішній оболонці її клітини. За допомогою ферментів бактерія руйнує структуру молекули білка (пептидну зв'язку амінокислот), тим самим вивільняється аміногрупа. Як правило, цей процес відбувається в кілька етапів і призводить до синтезу енергії в клітці (АТФ). Розкладання, спричинене бактеріями (гниття), супроводжується утворенням токсичних сполук, шкідливих для людини.
Що це за речовини
В першу чергу це кінцеві продукти: аміак і сірководень. Також при неповній мінералізації утворюються:
- трупні отрути (кадаверин, наприклад);
- з'єднання ароматичного характеру (скатол, індол);
- під час гниття амінокислот, що містять сірку, утворюються тіоли, діметилсульфоксид.
Взагалі-то, в рамках, контрольованих імунітетом, процес розкладання - частина травного процесу для багатьох тварин і для людини. Він відбувається, як правило, в товстому кишечнику, і бактерії, що викликають гниття, грають в ньому першорядну роль. Але у великих масштабах отруєння продуктами гниття може призвести до плачевних результатів. Людина потребує термінової медичної допомоги, промивання кишечника і відновлювальної мікрофлору терапії. Крім того, накопичення в організмі аміаку може ініціюватися деякими видами бактерій, у тому числі і кишковою паличкою. У результаті в деяких тканинах накопичується аміак. Але при нормальному функціонуванні всіх систем він зв'язується до сечовини і потім виводиться з організму людини.
Сапротрофи
Бактерії гниття відносять до сапротрофів, поряд з бактеріями бродіння. І ті й інші розщеплюють органічні сполуки - азовмісні та вуглецеві відповідно. В обох випадках вивільняється енергія, що використовується для харчування та життєзабезпечення мікроорганізмів. Без бактерій бродіння (наприклад, кисломолочних) людство не отримало б таких найважливіших продуктів харчування, як кефір або сир. Також широко вони знайшли застосування в кулінарії та виноробстві.
Але сапротрофні бактерії гниття можуть викликати і псування продуктів. Цей процес, як правило, супроводжується великим виділенням вуглекислот, аміаку, енергії, отруйних для людини речовин, а також нагріванням субстрату (іноді до самозаймання). Тому люди навчилися створювати умови, за яких бактерії гниття втрачають здатність до розмноження або просто гинуть. До таких запобіжних продуктів заходам можна віднести стерилізацію і пастеризацію, завдяки яким консервація може зберігатися відносно довгий час. Втрачають свої властивості бактерії і при заморожуванні продукту. А в давнину, коли ще не були відомі сучасні способи, від псування патогенною мікрофлорою продукти оберігали за допомогою висушування, соління, засахарювання, оскільки в солоному і цукровому середовищі мікроорганізми припиняють свою життєдіяльність, а при сушці видаляється велика частина води, потрібної для розмноження бактерій.
Бактерії гниття: значення мікроорганізмів у біосфері
Роль бактерій такого роду для всього живого на Землі важко переоцінити. У біосфері, завдяки їх амоніфікуючій життєдіяльності, постійно йде процес розкладання померлих тварин і рослин з подальшою їх мінералізацією. Через це прості речовини та сполуки неорганічного характеру, серед яких вуглекислий газ, аміак, сірководень та інші, беруть участь у кругообігу речовин, служать харчуванням для рослин, замикають перехід енергії від одного представника флори і фауни Землі до іншого, надаючи можливість зародження нового життя.
Вивільнення азоту недоступне для вищих рослин, і без участі бактерій гниття вони не змогли б повноцінно харчуватися і розвиватися.
Бактерії гниття безпосередньо беруть участь у ґрунтовних процесах, розкладаючи відмерлу органіку на складові частини. Ця їхня властивість відіграє незамінну роль у сільському господарстві та інших видах діяльності людини.
Нарешті, без згаданої життєдіяльності мікроорганізмів поверхня Землі, включаючи водні простори, була б усіяна не розкладеними трупами тварин і рослин, а їх за час існування планети померла чимала кількість!
