6561

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі

Доклад

Биология и генетика

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у виг...

Украинкский

2013-01-06

20.28 KB

19 чел.

Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі.

Мікроорганізми зіграли найважливішу роль у побудові земної кори. Значною мірою в результаті їх діяльності відбувся частковий поділ хімічних елементів і сполук, що залягали в корінних породах у вигляді сумішей. Родовища багатьох корисних копалин, які розробляються в цей час, своїм виникненням повністю або частково зобов'язані діяльності мікроорганізмів.

Відкладання заліза. Найбільші родовища залізних руд являють собою «Смугасті залізорудні формації». Осадження оксидів заліза відбувалося тут в основному в період від 2,8 до 1,6 млрд. років тому. До того часу, що виділявся з магматичних порід морського дна залізо накопичувалося у великій кількості у вигляді іонів Fe2+ разом з іншими відновленими іонами (S2-, Мn2+) у морях. Коли почався оксигенний фотосинтез ціанобактерій, йоны S2- стали окиснюватися в SO42-, а Fe2+ - у Fe3+. Останні важкорозчинні. Осадження окису заліза на більших площах відбувалося в тих місцях глибинні води, що де містять залізо, приходили в зіткнення з кисневмісним поверхневими водами. У смугастих залізорудних формаціях чергуються шари окису заліза й шари кремнезему (товщиною від 0,2 до 2,0 мм). Як вважають, ця шаруватість - результат сезонного ритму фотосинтезу у водоймах, де формувалися опади. Лише тоді, коли завершилося окиснення сірки й заліза в морській воді, кисень став накопичуватися в атмосфері (починаючи з періоду 1.6 млрд, років тому).

У мобілізації заліза, що втримується в гранітних породах, і в його осадженні теж беруть участь мікроорганізми. Коли сірка в піриті або марказиті під дією Thiobacillus thiooxidans й Т. ferrooxidans окисниться в сірчану кислоту, залізо у вигляді солі Fе (II) стає розчинним і окисниться під дією Т. ferrooxidans у сіль Fе(III).

При нейтралізації води тривалентне залізо випадає в осад у вигляді Fе(OН)3. Найвищою мірою імовірно, що багато родовищ дуже чистого оксиду заліза створювалися в результаті років, що тривав мільйони, мікробного вилуговування. В інших місцях у солюбілізації заліза виразно беруть участь органічні кислоти (гумінові). Наступне біологічне окиснення Fе(II) y Fe(III) може відбуватися під впливом залізобактерій, таких як Gallionella або Siderocapsa (при нейтральному рH). У результаті утворюється «болотна» і «лугова» залізна руда.

Відкладання карбонату кальцію. У багатьох водоймах кальцій присутній у формі Са(НСO3)2 або СаSO4. Внаслідок зміни рН або видалення CO2 фотосинтезуючими організмами бікарбонат перетворюється в важкорозчинний карбонат кальцію й випадає в осад. В анаеробних умовах сульфат при участі сульфатредукуючих бактерій відновлюється до сірководню, і при цьому випадає в осад карбонат кальцію:

СаSO4 + 8[Н] + CO2 -» СаСО3 + ЗН2O + Н2S

Більша частина вапняку утворювалася, імовірно, внаслідок того, що гідрокарбонат кальцію перемішався в тропічні водойми й там осаджувався у вигляді СаСО3 при виділенні СО2 під дією підвищеної температури:

Са (НСО3)2 = СаСО3 + Н2О + СО2

Відкладання сірки. Утвір придатних для розробки покладів сірки пов'язане з бактеріальним відновленням сульфату. При розкладанні органічних сполук в анаеробних умовах у присутності сульфату останній служить кращим акцептором водню. сірководень, що утворюється, пригнічує будь-які потенційно можливі процеси анаэробного подиху. Дослідження із застосуванням ізотопів підтвердили висновок про те, що, наприклад, родовища сірки в штатах Техас і Луізіана мають біогенне походження.

Сірка, що втримується в морській воді, складається в основному із двох стабільних ізотопів: 32S (95%) і 34S (4%). При бактеріальнім відновленні сульфату (яке лімітується головним чином вступом донорів водню) сульфат 32SO42-, що містить легкий ізотоп, має більше шансів бути поглиненим клітинами й піддатися відновленню, ніж сульфат з 34S. Сірководень, що утворюється, містить менше 34S, ніж сульфат морської води. При окисненні (біологічному або абіогенному) цього «легкого» сірководню утворюється «легка» сірка. Зміст ізотопів сірки в згаданих родовищах указує на біогенний характер цієї сірки. Ізотопний склад біогенної сірки значно відрізняється від складу, знайденого при ізотопному аналізі вулканічної сірки (на о. Сицилія).

У тих або інших перетвореннях мікроорганізми беруть участь завдяки своїм метаболічним процесам, таким як окиснення, бродіння, кислотоутворення відновлення, асиміляція СО2, виділення летучих продуктів. Результатом їх є мінералізація, розчинення, мобілізація й іммобілізація різних речовин. Проблемами участі мікроорганізмів в утворенні, зміні й розкладанні гірських порід займається геомікробіологія.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31079. Органоспецифические опухоли челюстных костей 29 KB
  Фолликулярная форма состоит из островков одонтогенного эпителия различной величины и формы напоминающих строение эмалевого органа по периферии островков частоколом располагаются клетки цилиндрического эпителия а в центре они приобретают звездчатую форму эпителиальный ретикулум. Сетевидная форма представлена тяжами одонтоенного эпителия с его причудливыми ветвлениями. Плексиформный вариант характеризуется тяжами эпителия неправильных очертаний переплетающихся в виде сети. По периферии тяжи ограничены цилиндрическими или кубическими...
31080. Органонеспецифические неодонтогенные опухоли челюстных костей 57 KB
  Опухолеподобные поражения костей: 1 фиброзная дисплазия; 2 центральная гигантоклеточная гранулема; 3 херувизм; 4 эозинофильная гранулема; 5 болезнь Педжета; 6 коричневая опухоль гиперпаратиреоидизма. КОСТЕОБРАЗУЮЩИЕ ОПУХОЛИ Доброкачественные: Злокачественные: остеома остеогенная саркома...
31081. Челюстная киста 20.03 KB
  К одонтогенным дизонтогенетическим кистам относят: 1 первичную примордиальную или кератокисту; 2 фолликулярную зубосодержащую кисту; 3 парадентальную периодонтальную кисту; 4 кисту прорезывания зуба; 5 десневую гингивальную кисту. К одонтогенным приобретенным кистам относят радикулярную околокорневую кисту воспалительного генеза. Среди них выделяют: 1 кисты резцового носонебного канала; 2 глобуломаксиллярная; 3 носогубная носоальвеолярная киста преддверья полости рта. Перечисленные кисты и одонтогенные и...
31082. Фиброзная дисплазия челюстных костей 16.37 KB
  Образование увеличивается медленно годы десятилетия но может привести к тяжелой деформации лица за счет разрастания клеточноволокнистой остеогенной ткани Макроскопически: границы разросшейся сероватобелесоватого вида опухолеподобной ткани нечеткие размытые без образования капсулы; беловатокрасные опухолеподобные очаги разной плотности в зависимости от степени выраженности их минерализации имеются многочисленные кисты заполненные желтоватой или красноватой жидкостью и полупрозрачные участки хряща до 3 см в диаметре....
31083. Одонтогенная инфекция 20.53 KB
  Пато и морфогенетически все эти заболевания связаны с острым гнойным апикальным или обострением хронического верхушечного периодонтита нагноением кист челюсти гнойным пародонтитом альвеолитами воспаление костной альвеолы после удаления зуба. Остит воспаление костной ткани челюсти за пределами периодонта зуба. Острый периостит челюсти представляет собой острое воспаление надкостницы альвеолярного отростка верхней или альвеолярной части нижней челюсти иногда распространяющееся на надкостницу тела челюсти. В большинстве случаев процесс...
31084. Слюнно-каменная болезнь (сиалолитиаз) 15.17 KB
  Механизм развития слюннокаменной болезни обусловлен взаимодействием перечисленных этиологических факторов: при застое слюны в протоках происходит повышение ее вязкости и увеличение содержание белков и солей. При слюннокаменной болезни необходимо удаление пораженной слюнной железы.
31085. Максимизация прибыли фирмы на всех типах рынков 71.5 KB
  Максимизация прибыли фирмы на всех типах рынков 8. Условия максимизации прибыли на рынке совершенной конкуренции Совершенно конкурентная фирма является ценополучателем и в связи с этим кривая спроса фирмы на рынке совершенной конкуренции отличается абсолютной эластичностью рис. Кривые спроса и предложения совершенно конкурентной фирмы Совершенный конкурент может продать любое количество продукта который произвел по существующей или более низкой цене но если цена выше чем существующая то предполагается что спрос будет равен нулю....
31086. Экономика неопределенности и риска 88 KB
  Ограничение по заимствованию можно таким образом представить следующим образом: C1 Y1 где C1 потребление в первый период жизни до выхода на пенсию Y1 соответственно доход получаемый в первый период. Это дополнительное ограничение для домашнего хозяйства называют ограничением по заимствованию или ограничением ликвидности.1 показано каким образом ограничение ликвидности сужает возможности выбора для домашнего хозяйства. Если домашнее хозяйство не имеет возможности занимать средства то оно сталкивается с дополнительным...
31087. Общественное воспроизводство и общественное производство 174.5 KB
  Существование производства в котором принимает участие лишь отдельное лицо так же бессмысленно как существование и развитие языка без общения людей совместно живущих и общающихся между собой. Вовторых в процессе производства между людьми возникают производственные отношения социальноэкономическое содержание которых определяется господствующей формой собственности на средства производства. А любой процесс производства который рассматривается в непрерывном потоке своего возобновления является в то же время процессом воспроизводства....