Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе

В постоянно происходящих в природе превращениях ве­ществ и энергии особая роль принадлежит микроорганизмам. Они активно способствуют расщеплению растительных и животных остатков, всех выделений и отбросов на простейшие соеди­нения и первоначальные химические элементы, обеспечивая тем самым кругооборот веществ в природе.

Среди изменений веществ, вызываемых микроорганизмами, наибольший интерес представляют превращения, связанные с кругооборотом азота и углерода, являющихся важнейшими элементами всего живого органического мира.

Под круговоротом азота и углерода понимают процессы син­теза и распада органических веществ.

Синтез органических соединений в природе начинают расте­ния. В растительных клетках, содержащих хлорофилл, из неор­ганических веществ и воды при помощи солнечной энергии образуются различные органические соединения. При этом источником азота для растений являются главным образом соли азотной кислоты или соли аммония, а углерод они получают из углекислого газа атмосферы.

Синтезируемые растениями органические соединения исполь­зуются ими для роста и, кроме того, в большом количестве от­кладываются в растительных органах и тканях в виде запас­ных питательных веществ. Таким образом, растения становятся богатейшим источником углеводов, белков и жиров, в которых нуждаются животные и люди.

Животные организмы, в том числе и человек, не способны, подобно растениям, синтезировать органические соединения из минеральных веществ, им требуются готовые органические про­дукты растительного или животного происхождения.

Потребляя растительную пищу, животный мир земли по­стоянно уменьшает запасы растительного царства. В то же время происходит непрерывное пополнение этих запасов путем размножения и роста растений, которое осуществляется за счет природных источников углекислоты и азотосодержащих солей. Однако запасы углекислого газа и усвояемых растениями азо­тосодержащих солей в природе весьма ограничены: углекисло­ты в атмосфере содержится всего около 0,03%, а находящийся в воздухе азот (около 78%) растениями не усваивается. Поэто­му без восстановления природные запасы углекислого газа и минеральных соединений азота вскоре оказались бы исчерпан­ными и развитие растительного и, следовательно, животного мира должно было бы прекратиться. Кроме того, образовались бы огромные скопления остатков растений и трупов живот­ных.

Однако это не происходит, потому что в природе параллельно с синтезом органических веществ протекают процессы их раз­ложения. В результате разрушительных процессов химические элементы, составляющие органические соединения, возвра­щаются как бы в исходное состояние. Главную роль в этой разрушительной работе играют микроорганизмы. Микробы, воздействуя на растительные и животные остатки, разлагают составляющие их органические соединения на простые вплоть до таких простейших минеральных веществ, как углекислый газ, аммиак и вода. Таким образом микроорганизмы возвращают в природу углерод в виде углекислого газа, а азот - в виде ам­миака, который может быть использован растениями непосред­ственно в виде солей аммония или после превращения его в азотнокислые соли.

Следует заметить, что разрушение органических соединений и пополнение в известной мере расходуемой углекислоты в при­роде происходят также в процессе дыхания животных и расте­ний. Частичная потеря почвой азота вследствие перехода его из минеральных азотсодержащих веществ в атмосферу компенси­руется деятельностью азотфиксирующих бактерий, усваиваю­щих атмосферный азот и связывающих его в виде доступных растениям соединений.

Контрольные вопросы.

1. Какими факторами определяется количественный и качественный состав микрофлоры воздуха?

2. Какими способами дезинфицируют или очищают воздух помещений от микробов?

3. Какова микрофлора почвы?

4. Почему необходимо предохранять пищевые продукты от загрязнений почвой?

5. Каков качественный и количественный состав микрофлоры природных вод?

6. Какие санитарно-гигиенические требования предъявляются к питьевой воде и воде, используемой в пищевых производствах?

7. Какими способами очищают и дезинфицируют питьевую воду?

8. Какими методами производится очистка сточных вод?

9. Какова микрофлора тела здорового человека?

10. Каков состав микрофлоры, здорового человека и какова особенность микрофлоры больных людей и бациллоносителей?