Microbiologie

Operare pe calculatorMicrobiologieStanciu Roxana Elena

BIOLOGIE ANUL I12.05.2015

Prezentare Word

Cuprins1. Inserare de desene si selectii din capturi ale ecranului31.1 Inserare de capturi ale ecranului(desene)42. OBIECTUL DE STUDIU AL MICROBIOLOGIEI62.1 CARACTERELE GENERALE I POZIIA MICROORGANISMELOR N LUMEA VIE72.1.1 Diferenele dintre celula procariot i celula ecucariot72.1.2 Poziia microorganismelor n lumea vie72.2 PRIONII82.2.1 Agentul infecios92.3 BACTERIILE92.3.1 Morfologia bacteriilor22.3.2 Structura celulei bacteriene32.3.3 Cilii sau flagelii32.3.4 Creterea i multiplicarea bacteriilor62.3.5 Nutriia bacteriilor83. Ciupercile93.1 Morfologia ciupercilor93.2 Reproducerea ciupercilor93.3 Cerine fa de mediu104. Microbiologia solului114.1 Importana microbiologiei pentru producia agricol115. SOLUL CA MEDIU DE EXISTEN PENTRU MICROORGANISME135.1 Formarea solului135.2 Compoziia chimic a solului145.3 Rolul microorganismelor n formare i evoluia materiei organice155.4 Biologia bacteriilor de nodoziti155.5 Metabolismul carbonului organic176. BIBLIOGRAFIE19

1. Inserare de desene si selectii din capturi ale ecranului

Figura. Nr. 1

Figura. Nr. 2

1.1 Inserare de capturi ale ecranului(desene)

Figura. Nr. 3

Tabel de index

Microbiologie

Microbiologie generala

[Tastai text]Pagin 2

3Proiect informaticaMMicrobiologia, 2, 6, 7, 11, 12, 19

Figura. Nr. 4

Figura. Nr. 12Figura. Nr. 22Figura. Nr. 33Figura. Nr. 44

2. OBIECTUL DE STUDIU AL MICROBIOLOGIEIMicrobiologia este tiina care se ocup cu studiul microorganismelor. Microorganismele constituie un grup foarte mare de organisme, diferite ca natur, form i activitate biologic, cu o organizare unicelular i o structur intern relativ simpl, avnd ns caractere comune dimensiunile microscopice care le fac invizibile cu ochiul liber. Din grupul microorganismelor fac parte bacteriile, ciupercile microscopice (mucegaiurile i levurile), algele unicelulare i protozoarele. La lumea microorganismelor au fost alturate i virusurile care sunt entiti infecioase alctuite din componentele chimice eseniale ale organismelor vii, proteine i acizi nucleici cu o organizare acelular, care le face inapte de a se multiplica n afara unei celule vii, fapt ce le oblig la un parazitism intracelular absolut. Dei Microbiologia este o tiin relativ tnr, datorit domeniului de studiu foarte vast, n cadrul ei s-au difereniat o serie de discipline microbiologice independente. Acestea pot fi grupate dup mai multe criterii:A. Dup grupul taxanomic studiat:1. Virologia2. Bacteriologia3. Micologia4. Algologia (ficologia)5. ProtozoologiaB. Dup activitatea microorganismelor n raport cu mediul n care triesc:1. Microbiologia acvatic2. Microbiologia soluluiC. Dup natura problemelor studiate:1. Fiziologia microorganismelor2. Ecologia microorganismelor3. Genetica microorganismelorD. Dup aplicaiile practice:1. Microbiologia medical - uman i veterinar2. Imunologia3. Microbiologia industrial4. Microbiologia agricol5. Microbiologia insectelor6. Microbiologia geologic7. Microbiologia cosmic

2.1 CARACTERELE GENERALE I POZIIA MICROORGANISMELOR N LUMEA VIE

Microorganismele, cu excepia celor cu structur acelular (virusurile) au ca unitate elementar de baz celula. Celula la microorganisme, asemntoare n general cu celula vegetal i animal, prezint unele particulariti n funcie de grupul de microorganisme considerat. Aceste particulariti structurale i funcionale au determinat mprirea microorganismelor n dou grupe (Eduard Chatton, 1932 i Stanier, 1970). ntre microorganismele procariote i eucariote exist diferene eseniale structurale, funcionale i de compoziie.

2.1.1 Diferenele dintre celula procariot i celula ecucariot

CaracterulProcarioteEucariote

BacteriiCyanobacteriiAlge, Fungi, Protozoare, Plante, Animale

Nucleulfr membrancu membran

Compoziia chimic a membranei citoplasmaticefr steroli (cu excepia micoplasmelor)conine steroli

Sistemul respirator n membrana citoplasmaticmitocondrii

Ribozomii70 S80 S

Curenii citoplasmaticiabseniprezeni

Reticulul endoplasmaticabsentprezent

Tipul de diviziunedirect (sciziparitatea)Mitoz

2.1.2 Poziia microorganismelor n lumea vieDup acumularea a numeroase cunotine asupra microorganismelor a fost necesar introducerea acestora ntr-un grup taxonomic. Iniial microorganismele au fost incluse n regnul Plantae, dar pe parcursul timpului datorit unor descoperiri noi au aprut alte sisteme de clasificare.A. Sistemul tradiional:1. Regnul Plantae;2. Regnul Animalia.B. Sistemul lui Hogg i Haeckel:1. Regnul Monera;2. Regnul Plantae;3. Regnul Animalia.C. Sistemul lui Copeland:1. Regnul Procaryotae (Monera);2. Regnul Protista;3. Regnul Plantae;4. Regnul Animalia.D. Sistemul lui Whittaker:1. Regnul Procaryotae (bacterii, cianobacterii = alge albastre-verzi);2. Regnul Protista (protozoare, diatomee);3. Regnul Fungi (ciuperci);4. Regnul Plantae (alge verzi, brune, roii, brofite, traheofite);5. Regnul Animalia (animale multicelulare).

Astzi, majoritatea specialitilor din domeniul microbiologiei au acceptat sistemul de clasificare elaborat de Whittaeker n anul 1969 i care corespunde necesitilor actuale.Din punct de vedere taxonomic subdiviziunile regnului sunt: ncrengtura, subncrengtura, clasa, ordinul, familia, genul, specia.Unitatea de lucru efectiv este specia la care denumirea este n sistemul binominal, numele organismului fiind derivat din latin sau greac.n sistemele de clasificare prezentate anterior sunt cuprinse numai organismele care au ca unitate de baz, celula, eucariot sau procariot, nefiind introduse entitile infecioase cum sunt virusurile sau prionii i care au fost "alturate" acestor sisteme de clasificare.

2.2 PRIONII

Bolile produse de prioni sunt cunoscute la om i animale. Prima semnalare a unei boli de natur prionic a fost fcut n Anglia n anul 1732 la ovine. Astzi sunt cunoscute ca boli certe, produse de prioni, urmtoarele:- la animale: 1. encefalopatia spongiform la ovine, denumit popular scrapie (engl.); tramblanta (fr.). n Romnia mai este utilizat impropriu termenul de "cpiala" oilor, dar aceasta este o boal bine cunoscut i este produs de un parazit animal. Medicii veterinari avizai folosesc termenul francez de tramblanta oilor.2. encefalopatia spongiform bovin; 3. encefalopatia spongiform a felinelor; 4. encefalopatia spongiform a nurcilor; 5. encefalopatia spongiform a hamsterilor. - la om: 1. Boala "Kurru". Aceasta este prima semnalat i cel mai bine studiat. A fost depistat la un trib local n Papua - Noua Guinee. Dup interzicerea consumului de carne, n stare proaspt, aceast boal a fost eradicat. 2. Boala Creutsfeldt-Jacob.

2.2.1 Agentul infeciosAstzi se consider c agentul infecios este o molecul proteic cu greutatea molecular de 27 kilodaltoni, alctuit dintr-un lan de 240 de aminoacizi i care prezint o configuraie spaial asemntoare unui metru de tmplrie parial destins. Aceast protein a fost izolat din creierul tuturor cazurilor bolnave studiate. Surpriza a sosit n momentul studierii n paralel (la oi) a creierului la animale sntoase i care prezint o protein celular similar. Lanul de aminoacizi este identic cu excepia unui singur aminoacid (schimbat). Proteina celular normal prezint o configuraie spaial asemntoare unui resort. Specialitii din biochimie consider c prin schimbarea unui singur aminoacid din lan nu se poate modifica configuraia spaial. n acelai timp proteina infecioas rezist la atacul proteazelor celulare. Se consider c procesul infecios se desfoar astfel: celula prepar proteina celular normal care se acumuleaz n lizozomi, acetia o transport la exteriorul celulei i n momentul n care aceast protein ptrunde din nou n celul este degradat de proteaze. n cazul proteinei infecioase aceasta se acumuleaz n lizozomi n mod continuu pn cnd acetia "crap". Enzimele din interiorul lor degradeaz componentele celulare i n final ntreaga celul nervoas.n locul acesteia rmne un orificiu. Din acest motiv, dup un timp creierul atacat arat ca un burete (cu numeroase orificii). n stadiul final al bolii, creierul degenereaz complet, avnd dimensiunea unei nuci. Studiile cele mai ample sunt efectuate la animale, la om ele fiind extrem de puine, deoarece boala poate fi studiat numai dup moartea individului.

2.3 BACTERIILE

Sunt organisme unicelulare cu o structurcomplex care au un metobolism propriu datorit unui aparat enzimatic complex ce le asigur desfurarea proceselor vitale. n linii generale bacteriile au o serie de caractere generale ce pot fi sistematizate astfel: Nucleul celulei bacteriene este de tip procariot, adic lipsit de membran, iar afinitile tinctoriale nu sunt deosebite fa de citoplasm. Bacteriile au un polimorfism accentuat, putnd mbrca mai multe aspecte morfologice ca forme sferice, cilindrice, spiralate sau helicoidale, filamentoase i ptrate. Micarea la speciile mobile este asigurat de organite speciale, numite cili sau flageli. Bacteriile sunt lipsite de clorofil, dar unele grupe au pigmeni sintetizani i ca atare pot folosi energia luminoas. Altele i procur energia necesar sintezelor celulare i altor manifestri vitale, dezintegrnd diverse substane chimice prin intermediul proceselor fermentative, fiind din acest punct de vedere, organisme chimiosintetizante (Chemotrofe). Se nmulesc prin aciziparitate, dar se cunosc la unele grupe i forme de conjugare de tip parasexuat, cu formare de celule sexuate de sens diferit; forma de sciziparitate rmne ns forma esenial de reproducere. Bacteriile pot forma spori, ce constituie un mijloc de conservare a speciei, la unele grupe.

2.3.1 Morfologia bacteriilor Din punct de vedere al formei exterioare se disting cinci tipuri de baz, dup cum urmeaz: bacterii sferice denumite coci, cu genul principal Coccus; bacterii cilindrice sub form de bastona drept sau uor curbat din care face parte genul Bacillus; bacterii spiralate sau elicoidale, n care se cuprind trei categorii de germeni i anume: vibrionii, spirilii i spirocheta; bacterii filamentoase, cu celule alungite n care se cuprind actinomicetele; bacterii ptrate, sunt foarte rare, ntlnite n apele saline. Dup forma celulelor i modul de grupare n urma procesului de diviziune, bacteriile se mpart n urmtoarele tipuri i subtipuri morfologice:Bacteriile sferice sau cocii, au form sferic, ovoidal, sau elipsoidal, cu cele dou diametre aproximativ egale. n funcie de poziia celulelor fiice dup diviziune, cocii prezint urmtoarele moduri de grupare: Cocul simplu, izolat, la care celulele rmn independente dup diviziune (ex. Micrococcus ureae). Diplococul, la care diviziunea se face dup planuri succesive paralele, celulele rezultate rmnnd grupate cte dou (ex. Diplococcus pneumoniae). Streptococul, la care diviziunea se face dup planuri succesive paralele, iar celulele rezultate formeaz lanuri de lungimi variabile (ex. Streptococcus lactis).Tetracocul, la care planurile de diviziune sunt perpendiculare unele fa de altele, iar celulele rezultate sunt dispuse cte 4 la un loc (ex. genul Gafkia). Sarcina, la care planurile de diviziune sunt orientate dup cele trei direcii ale spaiului i reciproc perpendiculare unul pe altul, rezultnd o grupare de celule sub form de cub (ex. Sporosarcina ureae). Stafilococul, la care planurile succesive de diviziune sunt dispuse n mai multe direcii, iar celulele rezultate se grupeaz ca un ciorchine (ex. Staphyllococcus aureus. Bacteriile cilindrice, cunoscute sub denumirea de bacili au form de bastonae, cu raportul ntre cele dou axe foarte diferit, de la forme cu aspect filamentoase, pn la unele cu aspect aproape sferic. Unele dintre bacteriile cilindrice au proprietatea de a forma spori. Bacteriile spiralate, sunt elicoidale cuprind trei subtipuri morfologice:Vibrionul, n form curbat, cu un singur tur de spir. Spirilul, n form de spiral cu mai multe ture de spir, rigide ca un baston.Spirocheta, sub form de spiral cu mai multe ture de spir dar flexibile, care se poate strnge i relaxa. Bacteriile filamentoase, au ca prototip actinomicetele, microorganisme cu asemnri morfologice cu fungii, cu particularitatea de a forma hife, cu tendin de ramificare, de unde i aspectul lor de miceliu. n unele cazuri, spre exemplu la Sphaerotilus nutans aspectul filamentos este determinat de aezarea celulelor individuale n lanuri de celule reunite printr-o teac delicat, cu perete neted. Bacteriile ptrate, evideniate n apa hipersalin din peninsula Sinai, au forma unor ptrate cu latura de 1,5-11 m i o grosime de 0,1 m. Formeaz placarde de 8-16 celule ptrate rezultate n urma diviziunii.

2.3.2 Structura celulei bacterieneCelula bacterian este o entitate morfologic i funcional echivalent cu celulele organismelor superioare, cu o structur complex format din urmtoarele componente, de la exterior ctre interior, lund ca reper peretele celular: Structur extraparietal format din: capsul; cilii sau flagelii; aparatul fimbrial i pilii de sex. Peretele celular. Structura intraparietal compus din: membrana citoplasmatic, mezozomii, citoplasm, aparatul nuclear, incluziunile, ribozomii, vacuolele, sporul bacterian.Capsula este o secreie care apare la unele bacterii, ce se fixeaz la exteriorul celulei i constituie un nveli n jurul acesteia. In funcie de raportul fa de celula bacterian capsula este de mai multe feluri: microcapsula, cu grosimea fin de 0,2 m, ce se pune n eviden prin metode imunologice; capsula propriu-zis, cu grosimea cuprins ntre 0,2-2 m; stratul mucos caracterizat prin prezena unei mase amorfe neorganizate n jurul celulei; zooglea ce se prezint ca un strat mucos neorganizat care nglobeaz mai multe celule microbiene. Compoziia chimic a capsulei difer n funcie de specia bacterian la care apare i de condiiile de mediu, fiind format din 98 % ap, ali constituieni ca polizaharidele i polipeptide. Funciile biologice ale capsulei sunt urmtoarele:- funcia de protecie mpotriva fagocitelor la bacteriile patogene;- funcia de virulen;- funcia de protecie mpotriva desicaiei. 2.3.3 Cilii sau flageliiCilii sau flagelii sunt formaiuni filamentoase, cilindrice, lungi, subiri, situate la suprafaa celulei bacteriene i reprezint organite de micare ale acesteia. Prezena cililor este caracteristic numai anumitor specii de bacterii, mobile. Numrul cililor este variabil, funcie de specie, de la unu pn la o sut. n funcie de inseria pe corpul bacteriei cilii pot avea urmtoarele poziii:- monotrih, un cil la un singur pol;- amfitrich, cu cte un cil la ambii poli ai celulei;- peritrich, cu cili dispui n jurul bacteriei; - lophotrich, cu cili dispui la un pol sub form de mnunchi.Cilii sunt organite lungi de 16-18 m i subiri, cu diametrul de 0,01-0,02 m pe toat lungimea, de obicei ondulai. Implantarea lor se face n citoplasm printr-un corp bazal situat ntre peretele celular i membrana citoplasmatic. La bacteriile Gram-pozitive corpusculul bazal este format din dou discuri (inele), angrenate mpreun sub forma butonilor de manet. Lungimea cililor depete pe cea a celulei, n mod excepional pn la de 10 ori. Cu ajutorul cililor, bacteriile se pot deplasa linear sau se pot rostogoli. Viteza de naintare este mare, parcurgnd ntr-o secund o distan de la 10 pn la 40 ori mai mare decat diametrul longitudinal al bacteriei. Aparatul fimbrial. Fimbriile sunt formaiuni filamentoase prezente pe suprafaa bacteriilor imobile sau mobile, n numr mare, de ordinul sutelor (100-400). Ele au o poziie radial i sunt mai scurte ca cilii; nu servesc la micare ci au rol de fixare pe diferite substrate solide sau pe hematii, pe care le aglutineaz. Fimbriile sunt de natur intracelular deoarece dup ndeprtarea peretelui celular, rmn fixate pe protoplati. Pilii sunt, dup Ottow, apendice filamentoase care au un canal prin care se face transferul cromozomului bacterian de la celula mascul (F+) la celula femel (F-), fiind denumite i "pili de sex". a. Peretele celularb. Este invizibil sau foarte greu vizibil la microscopul fotonic i reprezint aproximativ 20 % din greutatea uscat a celulei i 25 % din volumul ei. c. Peretele celular are rol: 1. de susinere mecanic;2. asigur individualitatea morfologic;3. ofer protecie fa de ocul osmotic;4. particip la procesul de diviziune celular;5. conine receptori de virus;6. mediaz schimbul de substane cu mediu. d. Peretele celular este absent la micoplasmatale. e. Coloraia Gram permite clasificarea bacteriilor dup peretele celular n dou mari categorii: Gram+ (violet) i Gram- (rou). ntre cele dou categorii exist diferene mari de compoziie chimic i anume:1. Peptidoglicanul (mureina) este prezent la majoritatea bacteriilor, fiind de mai multe tipuri moleculare: 80-90 % laG+; 10-20 % la G-.2. Acizii teichonici sunt foarte abundeni la bacteriile Gram+. 3. Acizii lipoteichonici sunt ntlnii la bacteriile Gram+ asociai la membrana citoplasmatic dar se gsesc i n peretele celular. 4. Acizii teichuronici sunt caracteristici bacteriilor Gram+.5. Lipopoliozidele caracterizeaz bacteriile Gram- i sunt responsabile de primul control al permeabilitii celulare. Bacteriile Gram- sunt n general mai rezistente la inhibitori (peniciline, colorani) dect cele Gram+. 6. Acizii grai se gsesc sub forma unor lanuri lungi la nivelul peretelui celular la actinomicete i la bacteriile coryneforme. Membrana citoplasmatic, acoper citoplasma bacteriilor i o separ de faa intern a peretelui celular. Are o grosime de 7,5 nm i este constituit din dou straturi fosfolipidice. Analiza chimic a membranei evideniaz trei tipuri de molecule: lipide, proteine i glucide. Proteinele reprezint peste 50 % din total. Membrana citoplasmatic este o barier osmotic de permeabilitate care regleaz ptrunderea n celul i eliminarea selectiv a diferitelor substane. Ea menine n celul o concentraie ridicat de macromolecule, molecule mici i chiar ioni mpedicndu-le difuzarea n mediu dei concentraia extracelular este mai mic. Conine permeazele care asigur transportul activ n interiorul celulei a unor substane organice polare din mediu. Membrana citoplasmatic are rol n creterea i diviziunea celular; la nivelul su ia natere semnalul care declaneaz iniierea replicrii cromozomului bacterian. n sfrit, membrana citoplasmatic este suportul enzimelor care particip la sinteza ATP (la eucariote aceste enzime se afl n mitocondrii). Mezozomii sunt formaiuni care deriv din membrana citoplasmatic sub forma unor invaginri, legate de ADN celular. Aceste organite celulare joac un rol important n diviziunea nucleului i n formarea septului care separ cele dou celule fiice. La bacteriile purpurii mezozomii conin pigmeni clorofilieni. La bacteriile fixatoare de N2, nitrogenaza care este inhibat de O2, este protejat de mezozomi. La bacteriile nitrificatoare numeroasele invaginri ale membranei citoplasmatice mresc suprafaa de schimb enzimatic. Citoplasma, este un sistem coloidal constituit din sruri minerale, compui solubili de natur lipoproteic, nucleoproteine, lipide i ap. Are un pH cuprins ntre 7-7,2. Citoplasma poate fi caracterizat ca un complex de stri fizice ntr-o continu transformare, n funcie de starea fiziologic i vrsta celulei. Ribozomii sunt formaiuni citoplasmatice, sferice. O celul bacterian conine n medie 18.000 ribozomi de tip 70 S, cu un diametru de 10-30 nm. Fiecare ribozom se disociaz n dou subuniti, 30 S i 50 S. Fiecare subunitate 50 S este legat de o subunitate 30 S prin intermediul legturilor ARN - protein i protein-protein. Ribozomii 70 S joac un rol precis n cursul traducerii lanurilor de ARN n proteine. Materialul nuclear ("nucleul") este constituit dintr-un cromozom format de o bucl de ADN aflat n suspensie, n citoplasm. Lungimea acestuia este mare, ajungnd la Escherichia coli la 1 mm, ceea ce implic o rsucire foarte accentuat. Plasmidele sunt considerate material genetic extracromozomial, fiind independente de nucleu. Plasmidele nu sunt indispensabile pentru viaa celular dar pot aduce un avantaj selectiv. Ele poart informaia pentru degradarea unor substraturi i pentru rezistena la antibiotice. Replicarea plasmidelor se produce n dou momente diferite: atunci cnd celula se divide i atunci cnd se produce procesul de conjugare. Bacteriile pot conine mai multe plasmide. Escherichia coli, de exemplu, posed pe cromozom 1 sau 2 plasmide conjugate i 10-15 plasmide neconjugate. Vacuolele sunt formaiuni sferice care apar n citoplasm n faza de cretere activ a celulelor bacteriene. n interiorul lor se gsete ap sau gaz. Cele cu ap au rol n meninerea presiunii osmotice n raport cu mediul extern, iar cele cu gaz au rol de flotaie. Incluziunile sunt formaiuni inerte care apar n citoplasm la sfritul periodei exponeniale de cretere a celulei. Ele pot fi formate din glicogen, amidon, carbonat de calciu i fosfat anorganic. Sporul bacterian este o formaiune care deriv din celula vegetativ a bacteriilor, n anumite condiii de via. Sporul este o form de conservare a speciei la condiiile nefavorabile de mediu i concentreaz ntr-un volum redus toate componentele eseniale ale celulei din care provine.Form sporului poate fi sferic sau oval. Dispunere sporului n celula vegetativ poate fi central, subterminal, terminal sau lateral. Dup modul de formare, structur i rezisten la factorii de mediu, sporul bacterian poate fi de mai multe tipuri:1. Endosporul (sporul propriu-zis) apare n interiorul unei celule vegetative numit "sporangiu" i prezint o mare rezisten la condiiile nefavorabile de mediu, n special la variaiile temperaturii. O celul vegetativ poate forma un singur endospor.Bacteriile susceptibile de a produce endospori aparin genurilor: Bacillus, Clostridium, Desulfatomaculum, Sporosarcina, Sporolactobacillus, Thermoactinomyces. 2. Artrosporii se formeaz prin fragmentarea unor celule vegetative. Au o form neregulat i o rezisten intermediar ntre cea a endosporului i celula vegetativ. Artrosporii sunt caracteristici bacteriilor actinomicete. 3. Chitii sunt stadii de repaus sau supravieuire, formate ca rspuns la modificrile de mediu i provin din transformarea unei celule vegetative, prin ngroarea pereilor i acumularea de material de rezerv. Au o rezisten mai mic dect endosporul i nu sunt termorezisteni. 4. Gonidia apare endocelular prin condensarea i fragmentarea protoplasmei unei celule vegetative numit gonidangiu. n interiorul unei celule apar de regul mai multe gonidii care sunt eliberate n mediu prin ruperea peretelui gonidangiului. Principala lor funcie privete capacitatea de reproducere, neavnd rezistena caracteristic sporului.

2.3.4 Creterea i multiplicarea bacteriilorCiclul de dezvoltare al bacteriilor se compune din dou faze: creterea i multiplicare. Prin cretere se nelege procesul de neoformare, n condiii favorabile, n protoplasma bacteriei, a substanei de constituie. Aceast cretere se continu pn la atingerea unei limite, cnd survine diviziunea celular.Prin multiplicare se nelege sporirea numrului de indivizi, care se face prin diviziune celular. Diviziunea celular poate fi:- izomorf, cnd celulele fiice rezultate sunt egale;- heteromorfe, cnd celulele fiice rezultate nu sunt egale;n afara diviziunii celulare, multiplicare se mai poate realiza prin:- fragmentarea coninutului celular n mai multe elemente;- prin nmugurire. Evoluia unei culturi bacterienen urma studierii multiplicrii bacteriilor pe medii artificiale, s-a constatat c acest proces se realizeaz n mai multe faze succesive:1. Faza de lag sau (cretere zero), este cuprins ntre momentul nsmnrii bacteriilor i momentul nceperii multiplicrii, cnd numrul bacteriilor din inocul nu crete, iar cultura nu este vizibil macroscopic. Aceast faz dureaz aproximativ 2 ore i este o etap de adaptare la noile condiii de cultur. 2. Faza de accelerare a ritmului de cretere, care corespunde nceperii multiplicrii, a crei vitez crete progresiv i n care celulele sunt tinere. 3. Faza exponenial sau de multiplicare logaritmic, n care procesul se accentueaz n progresie geometric, iar durata unei generaii este minim.Creterea exponenial a unui organism unicelular ce realizeazo generaie la 20 minute (dup Stanier, 1966)

Timpul (minute)Numr de diviziuniNumr de organisme exprimat n:

nr.aritmeticlog2log10

00100,000

201210,301

402420,602

603830,903

8041641,204

10053251,505

12066461,806

140712872,107

160825682,408

180951292,708

200101024103,010

4. Faza ncetinirii ritmului de creterem cnd rata multiplicrii ncepe s scad progresiv. 5. Faza staionar, cu ritm de cretere zero, care se caracterizeaz prin faptul c numrul celulelor rmne constant din cauza echilibrului ce se stabilete ntre numrul celulelor ce mor i a celor ce apar n urma unei diviziuni foarte lente. Aceast faz corespunde celulelor mature. 6. Faza iniial de declin, n care numrul celulelor viabile scade progresiv, prin moartea unora dintre ele. Aceast faz corespunde celulelor btrne, cu forme de involuie, cnd apar numeroi spori. 7. Faza intermediar de declin n care numrul celulelor continu s scad, cu un ritm de dispariie constant. 8. Faza final de declin ncheie evoluia unei culturi prin moartea n ritm lent a celulelor pn la sterilizarea complet a culturii. Oprirea multiplicrii bacteriilor i n cele din urm moartea lor se datorete unei serii de factori ca:- lipsa substanelor nutritive eseniale din mediul nutritiv;- competiia pentru O2 sau activitatea slab a substanelor folosite pentru procesele respiratorii;- modificrile fizico-chimice ale mediului de cultur (acumulare de acizi, alcooli etc.);- acumularea produilor de catabolism i a toxinelor n concentraii incompatibile cu viaa celulelor.

2.3.5 Nutriia bacteriilorBacteriile pot folosi pentru manifestrile lor vitale, fie energia radiant luminoas n cazul celor capabile de fotosintez, fie energia eliberat prin reacii chimice oxidative, la ntuneric, n cazul celor chimiotrofe. Dup sursa de energie bacteriile pot fi clasificate astfel:- fototrofe (fotosintetizante) a cror surs primar de energie este lumina;- chemotrofe (chimiosintetizante) a cror surs de energie este obinut la ntuneric n urma reaciei de oxido-reducere a unor substane organice sau anorganice. - paratrofe la care creterea este dependent de energia furnizat de celula parazitat. n funcie de capacitatea de sintez a metaboliilor eseniali, bacteriile prezint urmtoarele tipuri de nutriie: - Autotrofia, corespunde capacitii de sintez a tuturor constituienilor celulari prin mijloace proprii, pornind de la surse simple anorganice de C i N ca: CO2, NH3, NO2-, NO3-.- Heterotrofia, implic incapacitatea de sintez a unor metabolii eseniali i de aceea este nevoie de prezena substanelor organice ca surs de C sau N. Bacteriile care folosesc o surs organic de carbon sunt denumite bacterii de fermentaie iar cele care utilizeaz o surs organic de azot mai sunt denumite bacterii de putrefacie. n concluzie, autotrofele prin sintezele lor genereaz substana organic plecnd de la compui minerali simpli, pe cnd heterotrofele nu-i pot realiza sintezele proprii dect dac dispun de substane organice pe care le descompun pn la produi mai simpli i pe care i utilizeaz n metabolismul lor.

Alte grupe de bacterii au capacitatea de a secreta enzime extracelulare cu care lizeaz unele bacterii sau ciuperci.

3. Ciupercile

Ciupercile reprezint un grup numeros la care se cunosc cca. 100.000 de specii, fiind cuprinse n regnul Fungi. De asemeni, ele constituie o component important a microflorei solului la care s-au identificat peste 170 de genuri i peste 800 de specii. Frecvena lor n sol variaz ntre 8.000 i 1.000.000 de indivizi pe gramul de sol. Ciupercile au un rol important n natur participnd n descompunerea substanelor organice; formeaz asociaii sub form de micoriz cu rdcinile plantelor; produc substane antibiotice participnd n acest fel la antagonismul microbian i la reglarea echilibrului biologic n sol.

3.1 Morfologia ciupercilorAparatul vegetativ este un tal cu o constituie variat iar, complexitatea acestuia crete pe msura evoluiei filogenetice. Astfel, la ciupercile din subncrengtura Mastigomycotina aparatul vegetativ este o celul nud - gimnoplast sau o asociere de gimnoplati ce formeaz un plasmodiu. La ciupercile din Zigomycotina aparatul vegetativ cu aspect filiform este un sifonoplast, neseptat, format din hife simple sau ramificate. La ciupercile din subncrengtura Ascomycotina, Basidiomycotina i Deuteromycotina, aparatul vegetativ poate fi unicelular, sub form de dermatoplast ca la Saccharomycetaceae, iar la majoritatea este un tal filamentos pluricelular, format din hife septate. Talul ciupercilor poate fi filamentos la ciupercile microscopice, sau masiv la unele ciuperci din subncrengtura Basidiomycotina, formnd corpuri de fructificare de dimensiuni vizibile cu ochiul liber (carpofori).

3.2 Reproducerea ciupercilorCiupercile se pot reproduce pe mai multe ci i anume:- vegetativ, prin fragmente de tal sau prin nmugurire;- asexuat, prin spori haploidali ce apar pe corpi de fructificare special formai pe miceliu;- sexuat, prin unirea gameilor care dau produi de fecundaie ce poart denumiri diferite ca: zigoi, asce i bazidii. n urma procesului de reducere cromatic se revine la faza asexuat reprezentat prin spori haploidali ce poart denumirea de spori imobili, zoospori, ascospori sau bazidiospori, dup gruparea sistematic din care ciupercile fac parte. CretereaCreterea filamentelor miceliene este strict apical comparativ cu creterea intercalar cunoscut la alte organisme filamentoase. Apexul hifelor este bogat n vezicule ce conin hidrolaze i sintezaze, necesare creterii n lungime. Acumularea apical a veziculelor implic o circulaie acropetal a coninutului citoplasmatic, afluxul de elemente nutritive realizndu-se din regiunile mature n zonele de cretere. Dac veziculele purttoare de enzime de cretere sunt prea numeroase, apar ramificaii laterale la civa m distan de apex.La un moment dat apare o concuren trofic ntre axul principal i ramificaiile principale, secundare sau teriare, dat n principal de coninutul mai sczut al mediului n elemente nutritive. Nutriia. Ciupercile sunt organisme total lipsite de pigmeni asimilatori, prezentnd o nutriie heterotrof. Dup felul substratului folosit ciupercile se mpart n:- saprofite, care se dezvolt numai pe substraturi organice n descompunere;- facultativ parazite, sunt cele care n majoritatea timpului se dezvolt pe substraturi n descompunere, dar n anumite condiii se dezvolt i parazit;- facultativ saprofite, sunt ciupercile care n mod normal se dezvolt ca parazite, dar ntr-o anumit perioad a ciclului ontogenetic au o nutriie saprofit;- parazite, care se dezvolt numai n esuturi vii, neputnd fi cultivate pe medii artificiale.3.3 Cerine fa de mediuTemperatura. Majoritatea ciupercilor sunt mezofile cu un optim de cretere situat ntre 25-35oC. Unele specii sunt termotolerante (20-50oC).Temperatura maxim limit de dezvoltare este de 60-62oC. Ciupercile termofile joac un rol important n procesele de degradare a compostului. PH-ul. Majoritatea ciupercilor pot s se dezvolte ntr-o zon de pH cuprins ntre 4,5-8. Optimul fiind situat ntre 5,5-7,5. Exist specii de ciuperci acidofile cu cretere la un pH inferior lui 4,5 sau acido-tolerante. Aeraia.Unele specii de ciuperci sunt microaerofile, altele sunt strict anaerobe, dar majoritatea sunt aerobe

4. Microbiologia solului

4.1 Importana microbiologiei pentru producia agricolMicrobiologia solului se ocup cu studiul microorganismelor ce populeaz solul, a activitii lor biochimice i fiziologice. Trebuie de precizat c numai microorganismele care i petrec n sol faza vegetativ de dezvoltare i n condiii favorabile exercit procese care influeneaz particularitile fiziochimice, biologice i agricole ale solului, fac parte din sistemul biologic al solului i snt studiate de microbiologia solului. Alte microorganisme ce produc boli la om, animale sau plante, se consider c sunt accidental ntlnite n sol i ca atare, fac obiectul unui studiu al altor ramuri ale microbiologiei.Microorganismele specifice solului aparin la diferite grupe sistematice ca: bacterii, actinomicete, ciuperci, alge, protozoare i virusuri; el influeneaz starea solului care la un moment dat depinde de interrelaiile biologice care se stabilesc ntre organismele aparinnd acestor grupe, precum i ntre microorganisme pe de o parte i componentele organice i minerale ale solului, pe de alt parte.Microbiologia solului studiaz procesele microbiologice ce se desfoar n sol n scopul dirijrii lor n sensul dorit de om pentru mbuntirea calitii solului i a strii sale de fertilitate.n ansamblu, microorganismele din sol le snt specifice dou categorii de procese biochimice cu consecine multilaterale de ordin fizico-chimic, biologic i agricol:- n primul rnd sunt procesele de degradare (fermentaiile, amonificarea, etc.) prin care se elibereaz din materia organic substane minerale accesibile plantelor.- n al doilea rnd sunt procesele de sintez, (fixarea azotului molecular i humificarea), care creeaz n sol o rezerv de substane nutritive, mai cu seam sub form organic, ce influeneaz simitor starea fizico-chimic i fertilitatea solului.Cunoaterea profund a acestor procese i dirijarea lor raional poate contribui la mbuntirea condiiilor din sol i deci la ridicarea produciei agricole.Studiul participrii microorganismelor la procesele complexe din sol se axeaz n principal pe trei direcii:- cunoaterea ct mai complet a strii biologice a solului pe toat adncimea lui, prin studiul comparativ al frecvenei i activitii microflorei generale i grupelor fiziologice de microorganisme cu funcii bine determinate (fixarea de azot molecular, nitrificarea, fermentarea celulozei, etc.) - studiul echilibrului dinamic care se stabilete ntre grupele fiziologice de microorganisme, precum i oscilaiile pe care le sufer acest echilibru n procesul natural de formare a solului i n cursul transformrii acestuia sub influena diferiilor factori legai de cultivare (prelucrarea solului, ncorporarea de ngrminte chimice sau organice).- cunoaterea biologiei solului sub dublu aspect, momentan i evolutiv, care face posibil compararea diferitelor orizonturi ale unui sol, compararea diferitelor tipuri de sol, constatarea unui eventual dezechilibru n sol, precum i stabilirea raporturilor ntre microflor i starea de fertilitate.Studiul microflorei solurilor se bazeaz pe cercetarea activitii acesteia n ansamblu i nu pe studiul microorganismelor izolate, n culturi pure. n acest sens S. N. Winogradschy arat c: Metoda de analiz a activitii reale a microorganismelor n natur trebuie s se bazeze nu pe cunoaterea speciilor izolate n afara mediului natural, ci pe reaciile ntregii comuniti microbiene n snul acestui mediu. - Sarcina principal a microbiologiei solului const n elucidarea laturii biologice a unor procese din sol, care ar putea fi studiate i pe cale chimic, de exemplu dinamica compuilor accesibili cu azot. Ptrunderea ns a mecanismelor biologice care determin aceast dinamic, permite att cunoaterea ct i dirijarea proceselor, deoarece geneza i proprietile solului, dinamica elementelor minerale accesibile plantelor snt determinate de fenomene biologice.Din aceast cauz microbiologia solului ocup un rol important ntre tiinele care studiaz solul, avnd sarcina de a stabili rolul componenilor sistemului biologic al solului n evoluia acestuia.Microbiologia solului ca tiin de sine stttoare abordeaz dintr-un punct de vedere propriu i prin metode specifice, fenomenele telurice, de unde rezult o concepie de ansamblu proprie, care influeneaz celelalte tiine ce se ocup cu studiu solului ca: pedologia, agrochimia, agrotehnica i altele.

5. SOLUL CA MEDIU DE EXISTEN PENTRU MICROORGANISMESolul reprezint stratul superficial afnat al litosferei care, ndelung i continuu transformat prin aciunea formaiilor vegetale succesive, a agenilor atmosferici i a altor factori naturali, n condiii caracteristice mediului geografic din care face parte, a acumulat treptat elementele nsuirii specifice numite fertilitate, devenind astfel capabil s ntrein viaa plantelor superioare (Chiri).Alctuirea general a solului. n alctuirea solului intr trei pri i anume: partea solid (mineral i organic), partea lichid sau soluia solului i partea gazoas sau aerul din sol.Partea mineral a solului deine ponderea cea mai mare (90-95%), ea provenind din rocile pe care s-a format, prin transformarea acestora sub influena proceselor de dezagregare i alterare.Dezagregarea este fenomenul fizic de simpl mrunire a rocilor sub influena variaiilor termice, a apei, vntului i organismelor. n urma procesului de dezagregare rezult roci afnate, alctuite din fragmente i particule de diferite dimensiuni. Acest complex de dezagregare nu reprezint nc solul, ci numai o faz premergtoare n formarea acestuia. Totui, rocile mrunite posed o nsuire nou fa de roca iniial, dur masiv i anume sunt afnate, ceea ce le face permeabile pentru aer i ap.Alterarea este procesul complex de modificare a mineralelor i rocilor, care se manifest printr-o serie de procese simple de hidratare, dizolvare, hidroliz, carbonare i oxido-reducere. Rezultatul alterrii const n faptul c o parte din elementele minerale de nutriie a plantelor trec n forme asimilabile simple, ndeosebi n sruri minerale. n acelai timp ns iau natere i compui minerali compleci de natura celor care intr n alctuirea argilelor (minerale argiloase).Partea mineral a solului rezult n urma proceselor de dezagregare i n timpul solidificrii propriu zise, fiind reprezentat n principal prin sruri (cloruri, sulfai, carbonai, azotai, fosfai, etc.), oxizi i hidroxizi (fier, mangan, aluminiu, siliciu, etc.), minerale argiloase care formeaz argila din sol principalul coloid mineral al solului, praf sub form de particule cu diametru ntre 0,2 i 0,002mm i nisip cu particule cu diametru ntre 2 i 0,2mm.La unele soluri se pot aduga i fragmente cu diametru peste 2mm sub form de pietri, pietre, bolovani.Partea organic a solului deine un procent mai mic dect cea mineral, numai circa 5-10% n greutate, dar are o importan esenial n formare, evoluia i proprietile solului. Aceasta este reprezentat prin resturile vegetale i animale, netransformate, sau transformate sub aciunea microorganismelor. Principalul constituent al prii organice din sol l formeaz humusul, materie organic coloid-dispers, de culoare brun sau brun negricioas.5.1 Formarea soluluiProcesul de formare a solului ncepe imediat ce roca ia contact cu mediul extern, cu agenii fizici i chimici, precum i cu aciunea microorganismelor vii.Caracteristica principal a solidificrii const n acumularea materiei organice i a humusului, care determin capacitatea de reinere a substanelor nutritive. Elementele chimice eliberate n urma alterrii, cu tendina de a fi splate (levigate), spre structurile mai adnci ale rocii detagregate i alterate. Pe de alt parte organismele vii plantele superioare i microorganismele se opun acestui proces, ducnd la reinerea i chiar acumularea substanelor minerale n partea superioar a solului sub form de materie organic i de humus.n cursul solidificrii, n esen se ntlnesc o serie de procese n urma crora ia natere solul ca sistem complex i biologic n care se desfoar permanent fenomene contradictorii, de al cror echilibru depind proprietile solului.Astfel, n toate solurile se desfoar procesul de alterare a unor minerale primare i secundare concomitent cu formarea altor minerale secundare caracteristice; descompunerea resturilor vegetale i animale paralel cu sinteza acizilor humici; levigarea substanelor n paralel cu bioacumularea; procesul de acumulare a apei n sol i pierderea ei prin evaporare i prin transpiraia plantelor; absorbia energiei solare ce duce la nclzirea solului, paralel cu iradierea i deci pierderea acestei energii.n felul acesta intervenia organismelor vii asupra rocii dezagregate, marcheaz nceputul procesului de solidificare i aduce modificri importante n marele circuit geologic ce se desfoar n natur. Intervenia organismelor face ca peste marele circuit geologic s se suprapun micul circuit biologic care este de sens contrar cu primul. Ca rezultat al acestui proces, descompunerile substanelor organice i minerale sunt nsoite de intense procese de sintez organic, efectuate de organismele vii.Astfel se acumuleaz diferitele elemente necesare nutriiei plantelor i n special, azotul, element important care lipsete din rocile iniiale.5.2 Compoziia chimic a soluluiRaporturile ntre microorganisme i sol sunt determinate de compoziia chimic a acestuia n comparaie cu aceea a litosferei, a rocilor de origine (tabelul 7).

Tabelul 7Compoziia chimic a litosferei n % pn laadncimea de 10 m n unele soluri

DenumireaelementelorLitosferPodzolCernoziom

Cantitatea n %

Oxigen46,29--

Siliciu27,6169,776,1

Aluminiu7,8113,415,2

Fier5,404,35,6

Calciu3,770,72,6

Mangan2,681,12,2

Sodiu2,361,21,3

Potasiu2,403,03,3

Hidrogen0,21--

Carbon0,222,24,6

Fosfor0,100,391,10

Magneziu0,081,12,2

Sulf0,03--

Clor0,01--

Comparnd coloanele din tabel constatm acumularea n soluri a unor elemente biogene eseniale, cum sunt n primul rnd carbonul (n litosfer 0,22% iar n soluri pn la 45%), i azotul (n litosfer inexistent, n soluri pn la1,5%). De asemenea n solurile destinate agriculturii se acumuleaz cantiti importante de Mg, P i alte elemente chimice indispensabile vieii i care n litosfer exist n cantiti insuficiente.Elementele chimice existente n sol se distribuie ntre cele trei pri ale solului, solid, lichid i gazoas, care mpreun constituie un sistem microeterogen, organomineral, polidispers, structurat i poros.5.3 Rolul microorganismelor n formare i evoluia materiei organiceMateria organic este reprezentat din resturile vegetale care se mineralizeaz de ctre microorganisme dar mai ales prin humus care este un complex de substane amorfe n stare coloidal, rezultat din transformri biochimice descompuneri i sinteze ale resturilor organice, vegetale i animale sub aciunea microflorei solului.Substanele organice vegetale i animale ajunse n sol dup moartea organismelor, nu sunt n ntregime supuse degradrii complete pn la compuii finali (CO2, H2O, NH3). O parte din ele sunt transformate n produi noi, mai mult sau mai puin rezisteni la descompunerea de ctre microorganisme substanele humice. Acestea se acumuleaz n cantiti mari ca rezerve, condiionnd proprietatea cea mai important a solului fertilitatea. n felul acesta, pe lng aciunea lor de distrugere a substanelor organice vegetale i animale, microorganismele contribuie la formarea unor tipuri noi de substane organice. Datorit acestui fenomen, paralel cu dezagregarea enzimatic a substanelor organice, microorganismele din sol efectueaz sinteza unor compui noi care se acumuleaz temporar n sol, formnd adevrate rezerve de C,N, P, S, K, etc. absolut necesare vieii din sol.Dar microorganismele solului particip nu numai la formarea substanelor humice de rezerv, ci contribuie i la descompunerea lor lent, prin care se asigur plantelor elementele indispensabile pentru noile sinteze organice.

5.4 Biologia bacteriilor de nodozitiBacteriile care produc nodoziti la leguminoasele cu care triesc n simbioz, aparin genului Rhizobium care cuprinde mai multe specii distincte, cu capacitatea de a infecta numai anumite plante gazde, dup cum urmeaz: Rhizobium leguminosarum - mazre, bob, linte, R. trifolii - trifoiul, R. japonicum - soia, R. phaseoli - fasolea, R. lupini - lupinul, R. meliloti - lucerna. Activitatea diferitelor specii de Rhizobium este variabil de la o specie la alta, n funcie de dou proprieti biologice importante: infeciozitatea, care reprezint capacitatea de a produce nodoziti i eficiena, care se refer la capacitatea de a fixa N2. Bacteriile ajung n zona rizosferic la nivelul periorilor absorbani fiind stimulate de secreiile radiculare care au rol chimiotactic pozitiv, dup care are loc un proces de recunoatere a celor doi parteneri. Recunoaterea se realizeaz prin intermediul unor substane specifice denumite generic lectine. Dup legarea ireversibil are loc deformarea periorului radicular, care ia form de crlig, sub aciunea unor substane eliminate de bacterii. Ulterior, peretele periorului absorbant este dizolvat sub aciunea unor enzime secretate de bacterii i acestea ptrund n interior formnd un cordon de infecie care ajunge n celulele parenchimului cortical. Cordonul este format la nceput dintr-o matrice mucoas n care se gsesc bacterii i care treptat se acoper cu o teac celulozic. Acest manon este constituit din secreii ale ambilor parteneri. Pe msur ce cordonul infecios nainteaz, bacteriile se multiplic continuu i sunt eliberate fie prin unele fisuri ale acestuia, fie prin extremitatea lui distal i se aeaz la periferia celulelor unde se multiplic activ. n acelai timp celulele cortexului radicular infectat se multiplic rapid, transmind infecia bacterian celulelor fiice. Rezultatul acestei proliferri este nodozitatea, care la nceput este inclus n cortexul radicular, apoi l deformeaz pe msur ce crete i n cele din urm l rupe. Ea apare ca rezultat al invadrii i multiplicrii bacteriilor n celulele gazde i al aciunii unor substane stimulente de tipul auxinei (acid indolilacetic), secretate de bacterii. La leguminoasele erbacee anuale nodulul este o structur efemer, n timp ce la cele perene dureaz 5-6 ani, dup care sufer modificri degenerative care duc la necrozarea i detaarea lui de rdcin. S-a constatat c n procesul fixrii N2 nu toate nodozitile sunt la fel de active, ele mprindu-se n dou categorii: Nodoziti "eficiente", sunt relativ puin numeroase i se formeaz mai ales pe rdcinile principale; sunt mai voluminoase i au o suprafa neted sau rugoas. Aceste nodoziti conin un pigment rou de natur proteic, leghemoglobina (hemoglobina leguminoaselor). Nodozitile eficiente au o structur caracteristic fiind constituite din mai multe regiuni:- regiunea periferic este reprezentat de cortexul nodozitilor, format din mai multe straturi de celule, compacte, cu rol de protecie;- regiunea meristematic, este situat n regiunea distal a nodoziti fiind format din celule neinfectate i asigur creterea nodozitilor prin diviziune;- regiunea central este alctuit din trei zone distincte:a - zona de invazie, situat sub meristem, este format din celule neinfectate i celule mrite, infectate;b- zona simbiotic, ocup poriunea cea mai mare din nodoziti i prezint dou subzone:- subzona simbiotic timpurie, cu celule ce conin bacterii care nu prolifereaz;- subzona simbiotic tardiv, celule pline cu bacterii. Este zona de fixare activ a N2. c - zona de senescen, corespunde celulelor i bacteriilor n curs de degenerare sau moarte. Nodozitile "neeficiente", sunt mai numeroase, mai mici, cu suprafaa neted i sunt rspndite pe tot sistemul radicular. Infecia lor este foarte limitat, ele conin foarte puine bacterii. Activitatea lor dureaz numai cteva zile, iar fa de celelalte sunt nepigmentate.

5.5 Metabolismul carbonului organicCarbonul organic este n mod esenial de origine vegetal fiind introdus n sol prin procese multiple i sub forme variate.Prin procese naturale ca esuturi vegetale moarte, sub form de rdcini, frunze care ajung n sol odat cu moartea plantelor.Prin procese artificiale cum este ncorporarea unor vegetale parial metabolizate, sub form de gunoi natural i artificial.Carbonul organic de origine animal este din punct de vedere cantitativ mai puin important, fiind format din vieuitoarele faunei telurice dup moartea acestora sub form de cadavre. n acest caz descompunerea se realizeaz prin fenomene de putrefacie, unde rolul carbonului este foarte slab, datorit raportului C/N foarte sczut.Ca atare se va lua n considerare n mod esenial compoziia esuturilor vegetale, care reprezint o mas foarte nsemnat de materie organic n natur.Plecnd de la carbonul mineral atmosferic, de la ap i srurile din sol, vegetalele au fcut sinteza constituenilor celulari. n ceea ce privete substanele carbonate, esuturile vegetale sunt constituite din:- glucide ca monoze (hexoze-pentoze); dioze trioze, polioze, amidon, inulin, dextrin, hemiceluloz.- glucozizi ca acizi organici fici i volatili; grsimi, ceruri i rini; lignin. n tabelul 8 sunt redai principalii constitueni din diferite produse vegetale.Mai important din punct de vedere agrobiologic dect clasificarea chimic a produilor hidrocarbonai este aceea care ine seama de solubilitatea acestora, de care este legat viteza de descompunere din sol. Avem din acest punct de vedere clasificarea urmtoare:- substane foarte solubile ntre care se cuprind glucidele simple i acizii organici;

Constituenii esuturilor vegetale

SubstanaCeluloza%Pentozani(hemiceluloze)Lignina%Grsimi i cearProteine%

Fn28,513,5228,2529,31

Paie de ovz25,4321,3320,402,024,30

Paie de gru37,2721,6721,210,673

Porumb ciocli37,6731,5014,701,372,11

Porumb boabe30,5623,5415,130,773,50

- substane puin solubile cum este hemiceluloza;- substane insolubile cum sunt: amidonul, celuloza, lipidele, cerurile i rinile; dintre acestea lignina formeaz o substan aparte datorit gradului su de rezisten la agenii biologici i care are tendine de a se acumula n sol.Constituenii hidrocarbonaii mai importani din punct de vedere cantitativ ai esuturilor vegetale redai n % de substan uscat sunt prezentai n tabelul 9 din care reiese c aceast compoziie este variabil n funcie de dezvoltarea plantei, adic de vrst.

Compoziia esuturilor la secar n funcie de vrst(dup Pringsheim)

Stadiu de cretereCeluloz%Pentoze%Lignin%Grsimi i ceruriN total%

30mm18,06169,92,42,5

nspicare26,921,1811,82,61,76

nflorire30,5922,71181,71,01

Maturitate36,2622,9017,11,260,24

n decursul creterii cerealelor, se produce o sporire a proporiei de celuloz, hemiceluloz i lignin, corelat cu scderea proteinelor i mai ales a fraciunilor solubile.Ca atare esuturile plantelor n vrst vor fi mai dificil i mai lent descompuse n sol, dect ale plantelor tinere.Concentrarea n substane superioare polimerizate este nc i mai accentuat la plantele lemnoase unde proporia medie a acestei componente este urmtoarea:- Celuloz 45-55% - Grsimi, ceruri i 3-5%- Hemiceluloze 20-30% rini- Lignin 25-30%- Proteine 0,5-1%Lemnul este dificil fermentescibil n sol i rolul ligninei este din acest punct de vedere important prin mbogirea acestuia cu materie organic. Legturile acestor produse cu celuloza i gruprile uronice ale hemicelulozelor, face aceste glucide foarte rezistente la aciunea microbilor din sol. n continuare vor fi prezentate succesiv, procesele de degradare biologic n sol, a diverilor constitueni hidrocarbonai i esuturilor vegetale n funcie de solubilitate de la glucidele simple, substanele solubile n ap, hemiceluloza, amidonul, peptina, celuloza, lignina, etc.

6. BIBLIOGRAFIE

1.Anghel I., Toma M., Voica C., Cojocaru I. - Biologia i tehnologia drojdiilor, Vol. I - 1989, Vol. II - 1991, Vol. III - 1993. Ed. Tehnic, Bucureti. 2. Buchanan R.E., Gibbons N.E. - Bergeys manual of determinative Bacteriology , Ed. Wiliams. 3. Eliade Gh., Ghinea L., tefanic Gh. - Microbiologia solului, Ed. CERES, Bucureti, 1975.4. Eliade Gh., Ghinea L., tefanic Gh. - Bazele biologice ale fertilitii solului. Ed. CERES, Bucureti, 1983.5. Hatman M. - Microbiologie - Lucrri practice, Universitatea Agronomic Iai - Centrul de multiplicare, Iai, 1990. 6. Hatman M., Ulea E. - Microbiologie - Curs, Universitatea Agronomic Iai - Centrulde multiplicare, Iai, 1993. 7. Kiss t., tefanic GH., Pasca Daniela, Drgan-Bularde Zborovschi, Crian R. - Enzimologia mediului nconjurtor, Ed. CERES, Vol. I - 1991, Vol. II, 1993. 8. Mihescu Gh., Gavril L. - Biologia microorganismelor fixatoare de azot, Ed. CERES, Bucureti, 1989.9. Papacostea P. - Biologia solului. Ed. tiinific i Enciclopedic, Bucureti, 1976. 10. Zarnea Gh. - Tratat de microbiologie general, Ed. Academiei Romne, Bucureti, Vol. I - 1983, Vol. II - 1984, Vol. III - 1986, Vol. IV - 1990,Vol.V - 1994.

DenumireaelementelorLitosferPodzolCernoziom

Cantitatea n %

Oxigen46,29--

Siliciu27,6169,776,1

Aluminiu7,8113,415,2

Fier5,404,35,6

Calciu3,770,72,6

Mangan2,681,12,2

Sodiu2,361,21,3

Potasiu2,403,03,3

Hidrogen0,21--

Carbon0,222,24,6

Fosfor0,100,391,10

Magneziu0,081,12,2

Sulf0,03--

Clor0,01--