- UV-kiirgusest väiksema lainepikkusega on ioniseeriv kiirgus - Kõige kiirugusresistenstem bakter on Deinococcus radiodurans pH toime mikroorganismidele - atsidofiilid happelembelised mikroorganismid - alkalifiilid aluselembelised mikroorganismid - picro hape - aerofiil hapnikuarmastaja - fakultatiivne anaeroob on võimeline elama nii hapnikurikkas keskkonnas kui ka hapnikuvaeses - hapnik inaktiveerib mõningaid ensüüme (nt. nitrogenaas) - hapnikust moodustuvad reaktsioonivõimelised radikaalid: superoksiidradikaal, hüdroksiidradikaal (väga ohtlikud, põhilised pahategijad rakus) - lisaks võib hapnikust moodustuda ka vesinikperoksiid - organismid, kes taluvad hapnikku, suudavad kahjutustada neid radikaale. Organismid, kes ei talu, ei suuda Inimese ja loomade normaalne mikrofloora - biont organism - gnotos teadma, tundma - probiootikumid tervistavad bakterid
RNA ja DNA polümeraas Mn Mn2+ Superoksiiddismutaas, peroksidaas Na Na+ Vajalik halofiilidele, ainete transpordiks, viburi töölepanekuks ja rakukesta stabiliseerimiseks Mo MoO42- Nitraadireduktaas, nitrogenaas Co Co2+ Vitamiin B12 ja selleseoselised ensüümid Cu Cu2+ Cyt oksüdaas ja oksügenaasid W WO42- Formiaadi dehüdrogenaas Ni Ni2+ Ureaas, hüdrogenaas, CO dehüdrogenaas Aktiveeritud sulfaat PAPS
9. inhibeerivad atsetleen, CO2, tsaniid, nitrapriin, pestitsiidid, sulfaat. D. intensiivsus metsas < 1kg N ha-1 aasta 1, raiesmikul 3-6 kg N ha-1 aasta-1. Denitrifikatsiooni saagis on 0.44 kg biomass/kg orgaanilise aine kohta (aeroobsel hingamisel 0.5). Assimilatoorse denitrifikatsioni abil seotakse nitraatlmmastikku taimede, seente ja prokarootide biomassi (NO3-. NO2-. NO2OH. NH3.R-NH2). Keskkonnamikrobioloogia konspekt 2005; Tri Kolledz Lmmastiku fikseerimine. N2 redutseeritakse nitrogenaas-kompleksi (dinitrogenaas-reduktaas (Fe valk) ja dinitrogenaas (MoFe valk)) vahendusel. Nitrogenaas on tundlik hapniku suhtes, vajab Mg2+ aktiveerimiseks, ADP inhibeerib. Protsess vajab palju energiat (ATP), protsessi effektiifsus on keskmiselt 15 mg N g-1 ssinikuallika kohta (13 kg tonni ssiniku kohta). Nitrogenaas moodustab ca 10% raku valkudest, kuid osakaal vib olla ka suurem. Nitrogenaas-kompleksi formeerumist inhibeerivad lmmastikuhendid keskkonnas (NH3, NO3, org. N). N2+8H++8e-+16MgATP
Seetõttu on anaeroobid hapnikule tundlikud. · Radikaalid moodustuvad hapnikust ka kiirguse (näiteks UV) toimel. Moodustuvad hapniku aatomid ja molekulid, milles on paardumata elektron. Vabade radikaalide paardumata elektronid ,,otsivad" endale paarilist ja ,,võtavad" neid igasugustelt biomolekulidelt, põhjustades neis oksüdatiivseid kahjustusi (oksüdatiivne stress). · Paljud ensüümid on hapnikutundlikud. Sellised on nitrogenaas, hüdrogenaas, Ru-1,5- P2 karboksülaas. · Nitrogenaas on ensüüm, mille vahendusel toimub bakteritel õhulämmastiku sidumine (redutseerimine). Bakterid peavad nitrogenaasi kaitsma hapniku eest. Selleks on mitmeid võimalusi. Üks nendest on paks limakapsel raku ümber. Superoksiidradikaal ja hüdroksüülradikaal kui ülitugevad oksüdeerijad. Ühe elektroni liitumisel hapnikule moodustub superoksiidradikaal (superoksiidanioon).
elemendi biokeemilist tsüklit. Lämmastiku globaalne aineringe - võib toimuda atmosfääris välgulahenduse käigus, fossiilkütuste põletamisel, väetisetootmisel või bioloogilisel teel. Bioloogiline lämmastiku fikseerimine on 20 mikroobne protsess, mida viivad läbi ainult prokarüoodid: mõningad bakterid (sh sinivetikad) ja arhead (ürgbakterid). Bakterid omavad ensüümi nitrogenaas, mis muudab anaeroobses keskkonnas lämmastiku ammoniaagiks. Viimane dissotseerub kiiresti ammooniumiks. Mõned lämmastikku fikseerivad bakterid on sümbioosis taimedega, olles viimaste juuremügarates. Näiteks mügarbakterid fikseerivad lämmastikku sümbioosis liblikõielistega. Tänapäeval domineerivad globaalses lämmastikufikseerimises inimtegevuse protsessid, põhiliselt lämmastikväetiste tootmine. Inimkond on tänaseks rohkem kui kahekordistanud bioloogiliselt
kartul (vars!). Maapealne vôsund - pikk peenike roomav vars, täidab vegetatiivse paljunemise ülesannet, nt. metsmaasikas. Sigisibul taime maapealsetel osadel arenev muguljalt paksenenud lühivôsi, vegetatiivse paljunemise funktsioon. Sagedamini arenevad ôisikuis (küüslauk) vôi lehtede kaenlais. Kui rohelised, vôivad fotosünteesida. Juuremügarad e. aktinoriisad sümbiontsete baterite moodustatud paksendid taimede juurtel, milles toimub molekulaarse lämmastiku redutseerimine (nitrogenaas): N2 + 3H2 2NH3. Sagedamini esinevad liblikôielsitel liikide juurtel. Taimed saavad nii 65-96% vajaminevast lämmastikust. Seenjuur e. mükoriisa muundunud juur, mis tekib seene ja taime kooselu tagajärjel taime külg-, lisa- vôi ôhujuurte kaudu. Levib kôigil paljasseemne taimedel. Ektomükoriisa puhul juurekarvade areng pärsitud (môjutab morfoloogiat kôige rohkem). Seen saab taimel 4-20% C-st, taim saab vett ja mineraalaineid (eriti P, Zn, Mn, Cu) ning antibiootikume
kartul (vars!). Maapealne vôsund - pikk peenike roomav vars, täidab vegetatiivse paljunemise ülesannet, nt. metsmaasikas. Sigisibul taime maapealsetel osadel arenev muguljalt paksenenud lühivôsi, vegetatiivse paljunemise funktsioon. Sagedamini arenevad ôisikuis (küüslauk) vôi lehtede kaenlais. Kui rohelised, vôivad fotosünteesida. Juuremügarad e. aktinoriisad sümbiontsete baterite moodustatud paksendid taimede juurtel, milles toimub molekulaarse lämmastiku redutseerimine (nitrogenaas): N2 + 3H2 2NH3. Sagedamini esinevad liblikôielsitel liikide juurtel. Taimed saavad nii 65-96% vajaminevast lämmastikust. Seenjuur e. mükoriisa muundunud juur, mis tekib seene ja taime kooselu tagajärjel taime külg-, lisa- vôi ôhujuurte kaudu. Levib kôigil paljasseemne taimedel. Ektomükoriisa puhul juurekarvade areng pärsitud (môjutab morfoloogiat kôige rohkem). Seen saab taimel 4-20% C-st, taim saab vett ja mineraalaineid (eriti P, Zn, Mn, Cu) ning antibiootikume. Holoparasiid
on vabalt elavad, paljud on aga taimede, eelkõige liblikõieliste taimede, sümbiondid. Valdav enamus organisme on võimeline omastama lämmastikku NH 4+ vormis. Summaarne reaktsioon N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP Z 2NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2 2. Kirjeldage reaktsiooni, mida katalüüsib nitrogenaasi kompleks, pöörates tähelepanu üldisele stöhhiomeetriale ning energia tarbimisele. Selgitage, millised on reduktaasi ja nitrogenaasi biokeemilised funktsioonid. Nitrogenaas katalüüsib õhulämmastiku fikseerimist. Koosneb dinitrogenaasist ja dinitrogenaasi reduktaasist. Taandab õhus sisalduva N2 ammooniumiks. Kasutab ATP hüdrolüüsil vabanevat energiat N 2-s Sisalduva kolmiksideme lõhustamise reaktsiooni aktivatsioonibarjääri ületamiseks. Inaktiveerub õhuhapniku toimel. 3. Selgitage milline on glutamaadi ja glutamiini funktsioon ammooniumi assimileerimisel.
hapnikuga reageerides tekitavad temast radikaale. Seetõttu on anaeroobid hapnikule tundlikud. Radikaalid moodustuvad hapnikust ka kiirguse (näiteks UV) toimel. Moodustuvad hapniku aatomid ja molekulid, milles on paardumata elektron. Vabade radikaalide paardumata elektronid ,,otsivad" endale paarilist ja ,,võtavad" neid igasugustelt biomolekulidelt, põhjustades neis oksüdatiivseid kahjustusi (oksüdatiivne stress). Paljud ensüümid on hapnikutundlikud. Sellised on nitrogenaas, hüdrogenaas, Rubisco. Nitrogenaas on ensüüm, mille vahendusel toimub bakteritel õhulämmastiku sidumine (redutseerimine). Bakterid peavad nitrogenaasi kaitsma hapniku eest, nt. raku ümber on paks. ROS- hapniku metabolismi käigus moodustunud toksilised ühendid. ROS-id osalevad inimestel mitmetes haigustes ning ka vananemises. Antioksüdandid osalevad nende radikaalide kahjutustamises! Vitamiinid E (membraanide kaitsja) ja C (laia toimega
Elektronide allikaks on ferredoksiinid ja flavoproteiinid, mis on saanud elektronid näiteks püruvaadi oksüdeerimisel atsetüül-CoA-ks. N2 + 8H+ + 8e- + 16ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi Lämmastiku fikseerimine toimub ainult siis, kui molekulaarne lämmastik N 2 on ainus N-allikas. Fikseeritud N, näiteks ammooniumi NH3, nitraatide, aminohapete ja uurea olemasolul on N-fikseerimisega seotud geenid represseeritud. N-fikseerimine on ka hapnikutundlik, sest hapniku juuresolekul nitrogenaas inaktiveerub. Seetõttu toimub N-fikseerimine kas anaeroobsetes või mikroaerofiilsetes tingimustes. Järgnevalt tuleb detailsemalt juttu K. pneumoniae nitrogenaasi kompleksist. Bakteri K. pneumoniae nitrogenaasi kompleks I (dinitrogenaas) on tetrameerne multiensüümkompleks, mis on kodeeritud geenide nifK ja nifD poolt. Rauda ja molübdeeni sisaldav kofaktor FeM-Co on kodeeritud 6 erineva nif geeni (nifQBVNEH) poolt. Dinitrogenaasi reduktaas (komponent II) on kodeeritud nifH geeni poolt
annaabi.ee 
