Ammonifikasiya jarayoni

AMMONIFIKASIYA JARAYONI
Mashg'ulotni o'tish tartibi: Talabalar guruhlarga bo'linib, ammonifikasiya jarayonini yuzaga keltiruvchi aerob va anaerob sifatli tajriba qo'yadilar. Ular aerob Bacillus mycoides va anaerob Bacillus putrificus guruhiga kiruvchi ammonifikator mikroorganizmlarning morfologiyasi bilan tanishadilar.
Qo'zg'atuvchilarning morfologiyasini o'rganish uchun har bir talaba preparat tayyorlaydi va bo'yab mikroskopda ko'radi. Natijalarni daftarlarga yozib boradilar.
Kerakli asboblar va reaktivlar: Pepton-qaynatmasi. Mikroskop, immersion moy, filtr qog'ozlar, buyum va qoplag'ich oynachalar, mikrobiologik sirtmoq, skalpel, pinsetlar. Bo'yoqlar (metilen ko'ki, fuksin), qizil lakmus qog'ozi, tuproq.
Ammonifikasiya - oqsillar va azotning boshqa organik birikmalarining ammiak (NH₃) gacha parchalanishi demakdir. Ba'zi ammonifikatorlar oqsillarni parchalaganda NH₃ dan tashqari, H₂S bilan indol ham hosil bo'ladi. Oqsillarning ammonifikasiya qilinishi ammonifikatorlar yoki chirituvchi bakteriyalar yordamida boradi. Ammonifikatorlarning ko'pchiligi aerob bo'ladi. Aerob ammonifikatorlarning sporali va sporasiz turlari bor. Anaerob ammonifikatorlarning aksarisi sporali tayoqchalardir.
Ammonifikatorlar tabiatda keng tarqalgan. Ular havoda, suvda, har xil oziq-ovqatda va organik qoldiqlarda uchraydi; ular tuproqda ayniqsa ko'p, aerob turlari ham bo'ladi.
Ammonifikatorlarning elektiv kulturasini olish.
Ammonifikatorlarning elektiv kulturasini olish uchun 100 ml sig'imli kolbalarda 3% li pepton eritmasi 50 ml dan quyiladi. Pepton eriydigan oqsildir. Kolbaga aerob va anaerob ammofikatorlar bo'lgan tuproqdan 0,5 g solib, og'zi paxta bilan berkitiladi, shu probkaning tagiga 3 ta maxsus qog'ozcha osib qo'yiladi. NH₃ va H₂S chiqayotganligi shu qog'ozchada bilinadi. NH₃ chiqayotganligini bilish uchun qizil lakmus qog'ozi osiladi. Bu qog'oz NH₃ tasirida ko'karadi. H₂S chiqayotganligini bilish uchun qo'rg'oshin asetat eritmasiga ho'llangan filtr qog'oz osib qo'yiladi. Bu qog'oz H₂S ta'sirida qorayadi.

1-insoniyat faoliyati; 2-tabiat faoliyati
A-Y-ammonifikasiya; АS-o’simlik va mikroorganizmlar
assimlyasiyasi; АZ-azotfiksasiya; D-denitrifikasiya; N-nitrifikasiya Ammonifikatorlarning elektiv kulturasini tekshirish. Probka tagiga osib qo'yilgan qog'ozchalar ko'zdan kechirilib, NH₃ va H₂S chiqqan yoki chiqmaganligini bilinadi. So'ngra idishning yuqori qismidagi va tubidagi suyuqlikdan bo'yalgan mazok tayyorlanadi. Idishning yuqori qismidagi suyuqlikdan tayyorlangan mazoklarda asosan aerob ammonifikatorlar, sporali va turli uzunlikdagi sporasiz ingichka tayoqchalar uchraydi.
Idish tubidagi suyuqlikdan tayyorlangan mazoklarda ko'pincha baraban tayoqchasi shaklidagi anaerob ammonifikatorlarning sporali tayoqchalari Bact. putrificus uchraydi.
NITRIFIKASIYA
Mashg'ulotni o'tish tartibi: Talabalar guruhlarga bo'linib, nitrifikator yig'uvchi bakteriyalarni yuzaga keltiruvchi tajriba qo'yib, kulturalardan nitratlarni aniqlaydilar.
Qo'zg'atuvchilarining morfologiyasini o'rganish uchun har bir talaba preparat tayyorlaydi va bo'yab mikroskopda ko'radi. Natijalarni daftarlarga yozib va chizib boradilar.
Kerakli asboblar va reaktivlar: Oziqa muhiti. Mikroskop, immersion moy, filtr qog'ozlar, buyum va qoplag'ich oynachalar, mikrobiologik sirtmoq, skalpel, pinsetlar. Bo'yoqlar (metilen ko'ki, fuksin), tuproq.
Nitrifikasiya - bakteriyalar ta'sirida ammiak (NH₃) ning oksidlanib, nitrit va nitrat kislotalarni hosil qilish demakdir. Nitrifikasiya sabab bo'ladigan bakteriyalar nitrifikatorlar deyiladi. Nitrifikasiya ikki bosqichga bo'linadi:
Birinchi bosqich - NH3 ning oksidlanib, nitrit kislota (HNO₂) hosil qilish:
2NН₃+3О₂═2HNO₂₊2H₂O+148 kal.
Bu jarayon nitroz bakteriyalar yordamida boradi. Nitrifikasiyaning ikkinchi bosqichi - nitrit kislotaning oksidlanib, nitrat kislota (HNO₃) ga aylanishi:
2HNO₂ + O₂═2HNO₃+48 kal.
Ikkinchi bosqichda nitrat bakteriyalar ishtirok etadi.
Nitroz bakteriyalarning vakili - cho'zinchoq, sporasiz va harakatchan mikrobdir. Nitrat bakteriyalarning vakili - kalta, sporasiz harakatchan tayoqchadir. Nitroz bakteriyalar qat'iy aerob va qat'iy prototrof mikroblardir, chunki ular faqat mineral moddalar bilan oziqlanadi. Ular uglerodni CO₂ dan oladi va xemosintez yordamida oziqlanadi, ya'ni oziqlanish uchun zarur energiyani anorganik moddalar - ammiak yoki nitrit kislotani oksidlash yo'li bilan oladi. Nitrifikatorlarning elektiv kulturalarni olish uchun zarur mineral tuzlardan sintetik oziqli muhit tayyorlanadi. Nitroz bakteriyalarning elektiv kulturasini olish uchun Vinogradskiy va Omelyanskiy muhitiga ammoniy sulfat qo'shiladi. Ammoniy sulfat - azot bilan oziqlanish va kislorod bilan nafas olish manbaidir. Nitrat bakteriyalarning elektiv kulturasini olish uchun mineral oziqli muhitga ammoniy sulfat o'rniga natriy nitrit qo'shiladi. Natriy nitrit azot bilan oziqlanish va kislorod bilan nafas olish manbaidir. Aerob sharoit yaratish uchun ikkala muhit ayrim-ayrim Erlenmeyer kolbalariga yupqa qatlam qilib 30 ml dan qo'yiladi, ishqoriy reaksiyani vujudga keltirish uchun bir oz bo'r qo'shiladi, so'ngra nitrifikatorlar bo'lgan tuproq bo'lakchalari tashlanadi. Nitroz bakteriyalar bilan nitrat bakteriyalar uglerodni havodagi CO₂ dan oladi. Elektiv muhitlar quyilgan va tuproq bo'lakchalari tashlangan kolbalar termostatga qo'yiladi.
Nitroz bakteriyalarning elektiv kulturasini tekshirish. Nitroz bakteriyalar ta'sirida ammoniy sulfat (NH₄)₂SO₄ dan hosil bo'lgan nitrat kislota (HNO₃) bor yo'qligi aniqlanadi. Nitrit kislota oziqli muhit tomchisiga shu reaktivdan qo'shilganda pushti tusga kiradi. Oziqli muhitdan tayyorlab bo'yalgan mazokda cho'zinchoq
Nitrosomonas hujayralari ko'rinadi.
Nitrat bakteriyalarning elektiv kulturasini tekshirish. Nitrat bakteriyalar ta'sirida nitrit kislotadan hosil bo'lgan nitrat kislota (HNO₃) bor yo'qligi aniqlanadi. Nitrat kislota bor yo'qligini bilish uchun oziqli muhit tomchisiga H₂SO₄+difenilamin tomchisi qo'shiladi. Nitrat kislota (HNO₃) bo'lsa, suyuqlik ko'k tusga kiradi. Oziqli muhitdan tayyorlangan preparatda kichkina Nitrobacter tayoqchalari ko'rinadi.
DENITRIFIKASIYA
Mashg'ulotni o'tish tartibi: Talabalar guruhlarga bo'linib, denitrifikator yig'uvchi bakteriyalarni yuzaga keltiruvchi tajribalar qo'yib, kulturalardan nitratlarni aniqlaydilar. Qo'zg'atuvchilarining morfologiyasini o'rganish uchun har bir talaba preparat tayyorlaydi va bo'yab mikroskopda ko'radi. Natijalarni daftarlarga yozib va chizib boradilar.
Kerakli asboblar va reaktivlar: Oziqa muhiti. Mikroskop, immersion moy, filtr qog'ozlar, buyum va qoplag'ich oynachalar, mikrobiologik sirtmoq, skalpel, pinsetlar. Bo'yoqlar (metilen ko'ki, fuksin), tuproq. Tarozi toshlari bilan. Difenilamin. Kolbalar.
Denitrifikasiya - nitrat kislota (HNO₃) ning qaytarilib, nitrit kislota (HNO₂) va erkin azot (N₂) hosil qilishi demakdir. Bu jarayon faqat anaerob sharoitda yuzaga chiqadi. Ular anaerob sharoitda havodagi kislorod o'rniga nitrat kislotadagi kisloroddan nafas oladi, ayni vaqtda shu kislorod bilan qand va organik kislotalarni oksidlaydi. Bu bakteriyalar denitrifikatorlar deyiladi.
Denitrifikatorlarning elektiv kulturasini tekshirish.
Denitrifikasiyada nitrat kislota qaytarilib, nitrit kislota va erkin azot (N₂) hosil bo'ladi. Shu sababli denitrifikasiyada eritmadan nitrat kislota yo'qolib, nitrit kislota vujudga keladi va gaz hosil bo'ladi. Bu quyidagi reaksiyalardan ma'lum bo'ladi: kolbadan olingan suyuqlik tomchisiga H₂SO₄ bilan difenilamin aralashmasidan iborat reaktiv qo'shiladi. Nitrat kislota (HNO₃) bo'lsa, suyuqlik ko'k tusga kiradi, bo'lmasa suyuqlik rangi o'zgarmaydi.
Nitrat kislota (HNO₃) o'rniga nitrit kislota (HNO₂) paydo bo'lganligi Griss reaktividan bir tomchi qo'shilganida pushti tusga kiradi.
Preparat tayyorlash uchun kolba tagidagi suyuqlikdan pipetka bilan bir tomchi olinadi. Denitrifikatorlar kulturasidan tayyorlangan preparatda denitrifikasiya bakteriyalarni mayda ingichka tayoqchalar shaklida ko'rish mumkin. Tabiatda uchraydigan denitrifikasiya bakteriyalari bir necha xil bo'lib, ular tuproqda, ayniqsa nam, organik parchalanmagan qoldiqlarga boy bo'lgan tuproqda va balchiqda ko'p uchraydi. Bularga Bact. denitrificans spora hosil qilmaydigan fakultativ anaerob harakatchan, kattaligi 0,3 mikrongacha bo'lgan mayda tayoqchalar kiradi. Achromobacter stutzeri hamda mayda tayoqcha bo'lib, preparatda zanjirga o'xshab tuzilgan holatda ko'rinadi. Tuproqda uchraydigan denitrifikasiya bakteriyalarining nitratni qaytarib erkin azot hosil qilish jarayoni quyidagicha boradi:
5C₆H₁₂O₆+24KNO₃=24KHCO₃+CO₂+12N₂+18H₂O+21 kal
AZOT TO'PLASH
Mashg'ulotni o'tish tartibi: Erkin holda yashovchi azotfiksatorlarning (Azotobaster, Clostridium) morfologiyasini o'rganiladi. Turli dukkakli o'simliklarning tuganak bakteriyalaridan (Rhizobium) mazok tayyorlab, mikroskopda ko'riladi.
Qo'zg'atuvchilarning morfologiyasini o'rganish uchun har bir talaba preparat tayyorlaydi va bo'yab mikroskopda ko'rishadi. Natijalarni daftarlarga yozib va chizib boriladi.
Kerakli asboblar va reaktivlar: Dukkakli o'simlik ildizi, Oziqa muhiti. Mikroskop, immersion moy, filtr qog'ozlar, buyum va qoplag'ich oynachalar, mikrobiologik sirtmoq, skalpel, pinsetlar, Bo'yoqlar (metilen ko'ki, fuksin), tuproq, tarozi, kolbalar.
Tuproqdagi azotning umumiy balansida mikroorganizmlar tomonidan assimilyasiya qilinishi muhim ahamiyatga ega. Azotni tuproqda fiksasiyalanib qolishida bakteriyalarni ahamiyati alohida hisoblanadi. Chunki ular havo tarkibidagi molyakulyar azotni o'zlashtirib, tuproqni bog'lagan azot bilan boyitadi.
Havodagi molekulyar azotning biologik usulda tuproqqa yig'ilishi qishloq xo'jaligida katta ahamiyatga ega. Atmosfera havosining 70% i erkin azotdan iborat. Atmosferadagi azot zahirasidan o'simlik to'la foydalana olmaydi. Havodagi azotni o'zlashtirib, uni o'simlik oziqlana oladigan holga keltiradigan alohida mikroorganizmlar bor. Azotning mikroorganizmlar tomonidan yig'ilishi tabiatdagi azotning aylanishida hal qiluvchi bo'g'in hisoblanadi. Bunday mikroorganizmlar azotfiksatorlar deyiladi.
Professor Ye.N.Mishustinning ma'lumotlariga ko'ra, azotfiksatorlar yil davomida yer kurrasidagi ekin ekiladigan yerlarda, barcha mamlakatlardagi kimyo zavodlarining yetkazib beradigan azotidan 7 barobar ko'p azot to'playdi. Agar ekin ekiladigan yerlariga hisob qilganda azotfiksatorlar bir yil mobaynida 1-1,5 mln tonnaga yaqin azot to'playdi. Demak, qishloq xo'jaligi mutaxassislari mikroorganizmlarning fiziologik xususiyatlari va rivojlanish qonuniyatlarini sinchiklab o'rganishlari dexqonchilikda hosildorlikni oshirishdagi omillardan biri hisoblanadi.
Simbiotik azotfiksatorlar. Bular tugunak bakteriyalar bo'lib, dukkakli o'simliklar bilan simbioz holatda yashaydi va havodagi azotning tuproqqa yig'ilishiga yordam beradi. Tugunak bakteriyalar dukkakli o'simliklarning ildizida yashashga va rivojlanishga moslashgan. Hozirgi vaqtda olimlar tugunak bakteriyalarning 16 tur xillari aniqlangan. Bular bir-birlaridan morfologik, fiziologik va kultural xususiyatlariga qarab farqlanadi. Har qaysi tugunak bakteriya dukkakli o'simliklar ildizida yashashga moslashgan. No'xat, mosh, beda, loviya, sebarga, nut, lyupina va boshqa dukkakli o'simliklar bilan simbioz holatda yashab, azot to'playdi.
Tugunak bakteriyalari o'zining faolligi va tuproqdagi azot to'plash qobiliyatiga qarab ham bir necha xilga bo'linadi. Tugunak bakteriyalarning faol formasi dukkakli o'simliklar ildizida hosil qilgan tugunaklari odatda katta, usti tekis, pushti rangli bo'ladi. Tugunak bakteriyalarning rivojlanish jarayoni juda murakkab bo'ladi. Rivojlanishning boshlang'ich davrida ular harakatchan, mayda tayoqcha shaklida bo'lib, so'ngra o'zlarining shakllarini o'zgartirib, belbog'li yirik tayoqcha bakterioidlarga aylanadi, ya'ni o'zlarining tanalarida shoxchalar hosil bo'ladi.
Tugunak bakteriyalar hujayrasining kattaligi 1 mikrondan 4-5 mikrongacha, optimal yashash harorati 25-28ºS bo'lib, 60-70ºS da o'ladi, 15-19ºS sovuqda rivojlanishda to'xtamaydi. Muhitning reaksiyasi betaraf bo'lsa, tugunak bakteriyalar yaxshi rivojlanadi. O'simliklar gullaganda dukkakli o'simlik ildizidagi tugunaklarning faolligi oshadi. Tugunak bakteriyalar tuproqdan dukkakli o'simliklar ildiziga ildiz tukchalari orqali o'tib ildizda tugunaklar hosil bo'ladi.
Tugunak bakteriyalarni aniqlash. Buning uchun bir necha xil usuldan foydalaniladi.

1. 
   Tugunak bakteriyalarning morfologiyasini aniqlash uchun dukkakli o'simliklar ildizidan tugunak olib, u sterillangan suvda yuvilib, buyum oynasi ustida eziladi, hosil bo'lgan shiradan preparat tayyorlab fuksin yoki metilen ko'ki bilan bo'yab mikroskop ostida ko'riladi. Agarda tugunak bakteriyalarining harakatini aniqlash kerak bo'lsa, buyum oynasi ustiga bir tomchi sterillangan suv tomizilib, tugunak eziladi, hosil bo'lgan shira ustiga qoplag'ich oyna yopilib, mikroskop orqali qaralsa, harakatchan mayda tayoqchalar borligi aniqlanadi.
   
2. 
   Tugunak bakteriyalarining toza kulturasini ajratib olish uchun quyidagi oziqli muhitdan foydalaniladi. Tugunak bakteriyalarini undirish uchun no'xat yoki loviyadan tayyorlangan qaynatma oziq muhiti sifatida olinadi. Qaynatma quyidagi usulda tayyorlanadi: 100 ml suvga 10 g no'xat yoki loviya solinib, dukkaklari yorilguncha (3040 daqiqa) qaynatiladi va sterillangan kolbaga
   

Dukkakdosh o’simliklar ildizidagi tugunaklar

Rhizobium leguminosarum Azotobacter chroococcum

Tugunak bakteriyalar Erkin holda yashovchi
Rhizobium koloniyalari asosida olingan azotfiksatorlardan olingan
Nitragin preparati Azotobakterin preparati
filtrdan o'tkazib qo'yiladi. Filtrlangan suyuqlikning hajmi kamaygan bo'lsa, yana 100 ml gacha yetguncha sterillangan suv qo'shiladi, so'ngra reaksiyasi aniqlanadi. Odatda reaksiyasi neytral bo'lishi kerak. Hosil bo'lgan no'xat qaynatmasiga shakar va 2 g agar-agar qo'shilib eritiladi. Tayyorlangan muhit Petri likobchalariga quyilib qotiriladi. So'ngra dukkakli o'simliklar tugunaklaridan siqib olingan shira ekiladi. Likobchalar bir necha kun davomida 25-30ºS termostatda saqlanadi. So'ngra oziq muhit yuzasidagi unib chiqqan koloniyalardan preparat tayyorlab sinka, fuksin yoki Gramm usulida bo'yalib, mikroskopda ko'riladi. Muhit ustida unib chiqqan to'plamlar oqish mayda shilimshiq bo'ladi.
Erkin holda yashaydigan azotfiksatorlar. Erkin holda yashaydigan azotfiksatorlarga Azotobacter chrooccocum - azotfiksator va anaerob azotfiksator Clostridium pasterianum kiradi. Azotobakteriyalar tuproqda erkin yashab, har gektar yerga 15-30 kg azot to'plashdan tashqari, yana boshqa xususiyatlari bor. Masalan, o'simliklar o'sishi uchun auksin tipidagi o'sish faktorini hosil qilib, rizosfera mikroblarining yaxshi rivojlanishiga yordam beradi.
Ikkala azotfiksator azot to'plash uchun energiyaga muhtoj bo'ladi. Ular qandni oksidlab yoki bijg'itib shunday energiya oladi. Azotobacter - aerob bo'ladi, shuning uchun u qandni havo kislorodi bilan oksidlaydi. Paster klostridiyi - anaerobdir, shuning uchun u qandni moy kislota hosil qilib bijg'itadi. Azotobacter ning tuproqdagi elektiv kulturasini olish uchun tuproqqa 2% li mannit qo'shib aralashtiriladi, loy quyuq xamir holiga kelguncha suv qo'shib qoriladi, shu loy Petri likobchasiga solinib, ho'l shpatel bilan yoyiladi va termostatga qo'yiladi. Mannit energiya manbaidir. Mannit borligi tufayli azotobakter yaltiroq, tiniq shilimshiq koloniyalar shaklida o'sib chiqadi. Paster klostriydining elektiv kulturasini olish uchun tuproqqa 1% li glyukoza va suv qo'shib, atala qilinadi. Shu tuproq atalasi Petri likobchasiga solinib, termostatga quyiladi.
Clostridium pasterianum uchun tuproqqa azotbakterdagiga nisbatan ko'proq suv qo'shamiz, chunki tuproqda suv qancha ko'p bo'lsa havo shuncha kam bo'ladi, ya'ni anaerob sharoit vujudga keladi. Paster klostridiyi anaerob bo'lib, tuproq ichida o'sadi. U qandni bijg'itib gaz hosil qiladi, shu sababli uning rivojlanayotganligi gaz pufakchalari paydo bo'lganligidan bilinadi, gaz pufaklari tuproqni ko'tarib, do'mboqchalar paydo qiladi.
Erkin holda yashaydigan azotfiksatorlarning tuproqdagi elektiv kulturalarini tekshirish. Mannitli tuproq plastinkalarida azotobakterning tiniq shilimshiq kapsulasi bilan o'ralgan yirik diplokokklar va tetrakkoklar ko'rinadi.
Glyukozali tuproq plastinkalari qappayib chiqadi. Plastinkaning qavargan joyidagi tuproqning yuza qavatini mikrobiologik sirtmoq bilan ko'tarib, osti bo'sh bo'lib qolganini aniqlaymiz. Glyukozaning achishidan hosil bo'lgan gazlar shunday bo'shliqni vujudga keltiradi. Shu joydan sirtmoq bilan tuproq donasini olib, quruq mazok preparat tayyorlaymiz. Preparatni eritrozin bilan bo'yaymiz. Plastinkalarning qavargan joyidan tayyorlangan preparatda Paster klostridiyining limonga o'xshash yirik sporali hujayralari ko'rinadi.
Tuganak bakteriyalari bilan tanishish
Rhizobium turkumiga kiruvchi bakteriya turlari 1300 turga mansub dukkakdoshlarga kiruvchi o'simliklarda tugunaklarni hosil qiladi. O'simlik ildiz to'qimasiga tushgan tuganak bakteriyalari infeksion ipchalar hosil qilib meristema to'qimasiga yetib borganidan so'ng jadal bo'lina boshlaydi va bu yerda tuganaklarni hosil qiladi. Natijada o'simlik va bakteriya o'rtasida modda almashinishi sodir bo'ladi. O'simlik bakteriyani uglevod va mineral moddalar bilan ta'minlasa, bakteriya o'z navbatida o'simlikni 70% gacha assimilyasiyalanadigan azot bilan ta'minlaydi. Turli dukkakli o'simliklarning ildizida bu tuganaklar turli shakl va o'lchamda bo'ladi. Ularning o'lchami asosan tariq kattaligidan yong'oq mevasining kattaligicha bo'lishi mumkin.