Πώς αναλύονται οι ουσίες από τα μικρόβια;
1. Εξωκυτταρική αποικοδόμηση:
* ένζυμα: Τα μικρόβια απελευθερώνουν ένζυμα στο περιβάλλον τους για να σπάσουν τα μεγάλα μόρια σε μικρότερες μονάδες που μπορούν να μεταφερθούν στα κύτταρα τους.
* υδρόλυση: Πολλά ένζυμα χρησιμοποιούν υδρόλυση, την προσθήκη νερού, για να διασπαστούν σύνθετα μόρια όπως υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊνικά οξέα.
* Παραδείγματα:
* Κυτταρίες: Σπάστε την κυτταρίνη σε φυτικά τοιχώματα.
* πρωτεάσες: Καταρρίψτε τις πρωτεΐνες σε αμινοξέα.
* λιπάσες: Καταρρίψτε τα λίπη σε λιπαρά οξέα και γλυκερόλη.
* αμυλάσες: Σπάστε τα άμυλα σε σάκχαρα.
2. Ενδοκυτταρική αποικοδόμηση:
* Μικρότερα μόρια: Αφού διασπαστούν εξωκυτταρικά, αυτά τα μικρότερα μόρια μεταφέρονται στο μικροβιακό κύτταρο.
* Ενδοκυτταρικά ένζυμα: Μέσα στο κύτταρο, άλλα ένζυμα διασπούν περαιτέρω τα μόρια για την παραγωγή ενέργειας ή τη βιοσύνθεση.
3. Ειδικές οδούς για διαφορετικές ουσίες:
* Ποδηλασία άνθρακα: Τα μικρόβια διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην ποδηλασία άνθρακα. Καταρρέουν τη νεκρή οργανική ύλη (π.χ. ξύλο, φύλλα κ.λπ.) απελευθερώνοντας το CO2 πίσω στην ατμόσφαιρα.
* Στεγασία αζώτου: Ορισμένα βακτήρια μπορούν να μετατρέψουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε χρησιμοποιήσιμες μορφές (αμμωνία) για τα φυτά, μια βασική διαδικασία στον κύκλο του αζώτου.
* επεξεργασία λυμάτων: Τα μικρόβια καταρρέουν οργανική ύλη στα λύματα, καθιστώντας την ασφαλή για διάθεση ή επαναχρησιμοποίηση.
* βιοαποδότηση: Τα μικρόβια χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των ρύπων όπως οι πετρελαιοκηλίδες και τα βαρέα μέταλλα.
4. Παράγοντες που επηρεάζουν τη μικροβιακή κατανομή:
* Διαθεσιμότητα οξυγόνου: Τα αερόβια μικρόβια απαιτούν οξυγόνο για αναπνοή. Τα αναερόβια μικρόβια ευδοκιμούν σε περιβάλλοντα εξαντλημένα με οξυγόνο.
* Θερμοκρασία: Κάθε μικρόβιο έχει ένα βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας για ανάπτυξη και ενζυμική δραστηριότητα.
* ph: Διαφορετικά μικρόβια προτιμούν διαφορετικά επίπεδα pH.
* Διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών: Η παρουσία απαραίτητων θρεπτικών συστατικών όπως ο άνθρακας, το άζωτο και ο φωσφόρος επηρεάζουν τη μικροβιακή δράση.
Συνοπτικά, τα μικρόβια διασπά τις ουσίες μέσω ενός συνδυασμού εξωκυτταρικής απελευθέρωσης ενζύμων, ενδοκυτταρικής αποικοδόμησης και ειδικών οδών προσαρμοσμένων για διαφορετικά μόρια. Η ικανότητά τους να σπάσουν την οργανική ύλη και τους ρύπους είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ισορροπίας του οικοσυστήματος και την παροχή πολύτιμων υπηρεσιών στον άνθρωπο.
