Toprakta Basit Organik Bileşiklerin Ayrışması
Hücre bileşenlerinin birçoğu toprak mikroorganizmalarının büyük bir kısmı tarafından hızla kullanılabilir şekildedir. Şekerler, amino şekerler, organik asitler ve aminoasitler toprağa hücre protoplazmasından serbest bırakılır ve aynı zamanda daha karmaşık bileşiklerin ayrışması yoluyla ortaya çıkarlar. Bütün bu maddelerin hepsi toprak mikroflorası tarafından hızlı bir şekilde kullanılır. Sonuçta mikrobiyal aktivite artarken doğal organik ayrışma da hızlanmış olur.
Toprak mikroorganizmalarının büyük bölümü karbonhidrat ve proteinlerin oksidasyonu sırasında oluşan organik asitlerin çoğunu kullanabilirler. Bu gibi maddeler suyla doygun havasız koşullarda daha fazla bulunurlar.
Suda çözünür şekerler toprakta küçük miktarlarda bulunur fakat çözünmeyen formların yapısında da yer alırlar. Herhangi bir organizma bu polimerleri etkilediğinde şeker serbest kalır ve enerji sağlamak için organizmalar tarafından kullanılır.
Aminoasitler toprağa katıldıklarında ilk 48 saat içinde büyük ölçüde ayrışmakta ve 96 saat sonra tümüyle ortadan kaybolmaktadır. Lizin ve trozin gibi bazı aminoasitler ayrışmaya dirençlidirler. Aerob koşullarda aminoasitler amonyak ve CO2’e ayrışırken anaerob koşullarda amonyak ve uçucu yağ asitleri oluşmaktadır.
Karmaşık Organik Bileşiklerin Ayrışması
Bunlar suda çözünmeyen ve molekül büyüklüğü nedeniyle mikroorganizmalar tarafından doğrudan kullanılmayan bileşiklerdir. Bu bileşikler ekstraselüler enzimler tarafından ayrıştırılır ve mikroorganizmalar tarafından özümlenmeden önce abdorbe edilirler.
Nişasta
Nişasta glikozdan oluşan 2 polimerin amiloz ve amilopektinin karışımıdır. Amiloz, glikoz moleküllerinin 1-4 glikoz bağları ile oluşan bir zincir yapısına sahiptir, amilopektin ise bu zincire ilaveten 1-6 bağlarıyla bir yan zincir de oluştururlar.
Pek çok karmaşık organizma grupları nişastayı karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilmekte ise de yalnızca birkaç toprak organizması nişastayı organik asit ve CO2’e ayrıştırabilmekte, diğer bazıları yalnızca dekstrine çevirebilmektedir.
Toprak bakteri, mantar ve aktinomisetleri oluşturdukları ekstraselülar bir enzim olan α-amilaz ile nişastayı hidrolize ederler. α-amilaz hem amilozu hem de amilopektini birkaç şeker ünitesinden oluşan dekstrine indirger. β-amilaz enzimi ise amilozu maltoza amilopektini de maltoz ve dekstrin karışımına indirger. Maltoz ise sonuçta β-glikozidaz enzimi tarafından glikoza hidrolize edilir.
Nişastayı kullanabilen bazı mikroorganizmalar;
Bakteri Aktinomiset Mantar
Bacillus flavobacterium Micromonospora Aspergillus
Chromobacterium micrococcus Nocardia Fomes
Clostridium pseudomonas Streptomyces Fusarium
Cytophaga Polyporus
Rhizopus
Pektik Maddeler
Pektik maddeler hücre orta lamelinde yaygın olarak bulunan ve galakturonik asit ünitelerinin birbirlerine uygun zincirler halinde bağlanmasıyla oluşan karbonhidratlardır. Bakteri, mantar ve aktinomisetler pektik maddeleri C ve enerji kaynağı olarak kullanıp hidrolize ederler. Pektik maddeleri kullanan mikroorganizmalar daha ziyade kök bölgesinde yaygındırlar. Bakterilerden Arthrobacter, Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Pseudomonas, Mantarlardan Streptomycetes, Micromonospora, Actinoplanes, Microbispora ve Aktinomisetlerden Streptosporangium.
Pektinoesteraz enzimi pektin ve pektinik asitleri pektik asite çevirirler.
Farklı basamaklarda etkin olan diğer polimer molekülünün hidrolitik yapısını etkileyen enzimler ve trans-eliminatif molekül bölünmesi yapan enzimlerle pektik asit sonuçta galakturonik aside çevrilir.
İnulin
Fruktoz ünitelerinden oluşan bir polisakkarit olup bitkilerde depo maddesi olarak kullanılır. Diğer karbonhidratları ayrıştıran benzeri mikroorganizmalar tarafından inulaz enzimi yardımıyla fruktoz ünitelere ayrılır.
Kitin
Arthropod iskeletleri, mantar hücre duvarları, bazı alglerle nematod yumurtalarının önemli bileşeni olan kitin selüloz gibi uzun molekül zincirlerinden oluşur. Bileşiğin temel birimi aminoşekerlerdir. Suda çözünmeyen bir madde olup organizmalara mekanik destek sağlar. Kitinin ayrışma ürünleri glikoz ve amonyak olup bunlar mikroorganizmalar tarafından geniş ölçüde kullanılan bileşiklerdir. Mantar, aktinomiset ve bakterilerin hepsi kitini etkileme gücüne sahiptirler. En yaygın olanları Mortierella, Streptomyces, Pseudomonas ve Bacillus’tur.
Lipidler
Bitki ve hayvan dokularında bulunan yağlar, yağ asitleri ve gliserinin oluşturudğu karmaşık esterlerdir. Mumlar ise yağ asitlerinin yüksek monohidrik alkollerle oluşturdukları esterlerdir. Bu bileşikler lipaz (esteraz) enzimiyle parçalanırlar. Özellikle bakteriler yağ ve mumları etkilemektedir. Bitki yüzeylerinde bulunan yağların (Kütin) ayrışmasında kütin esteraz ve karboksi kütin peroksidaz enzimleri rol oynar. Kütin toprağa ulaşmadan önce yaprak yüzeyi (fillosfer) organizmalar tarafından kısmen ayrıştırılır. Mayalar ve Azotobacter kütikulayı ayrıştırır ve böylece yapraktan besin maddesi sızmazı artar. Mayalardan Rhodotorula ve mantarlardan Penicillum spinulosum Kütini ayrıştıran en yaygın toprak organizmalarıdır.
Hidrokarbonlar
Toprakta çok sayıda hidrokarbon ve türevleri sentezlenmekte veya ayrışıma uğramaktadır. Bu nedenle genel C döngüsü içinde önemli bir yer kapsamaktadır. Topraklara katılan hidrokarbonlar içinde çeşitli zararlıların savaşımı için geliştirilen çeşitli yapay kimyasal maddeler bulunmakta ve bunların topraktaki etkenlik süreleri içinde ayrışmaları onların zararlılara karşı göstereceği etki düzeyini değiştirebilmektedir. Bu nedenle hidrokarbonlar ve ilişkili bileşiklerin mikrobiyolojik etkilenmesinin hem tarımsal ve hem de ekolojik önemi bulunmaktadır.
Gönderi; Zahide
Mikrobiyoloji
-
Antibiyotiklerin Etki Mekanizmaları Nelerdir?
-
Azot oksit
-
Petri Kutusunda Agarlı Besiyeri Hazırlanması
-
Tüpde Agarlı Besiyerlerinin Hazırlanması
-
Besiyeri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar Nelerdir ?
-
Dehidre Besiyerleri Nedir?
-
Besiyerinin Sahip Olması Gereken Özellikler
-
Besiyeri hazırlanmasında kullanılan maddeler nelerdir ?
-
Besiyerlerin Sınıflandırılması Nasıl Yapılır ?
-
Besiyerinin Tanımı ve Kullanım Amaçları Nelerdir ?
-
Pseudomonas Cinsine ait Türler
-
Veba - Yersinia Pestis
-
Tularemi - Francisella tularensis
-
Şarbon - Bacillus anthracis Enfeksiyonu
-
Bruselloz - Brucella spp