Fixace molekulového dusíku mikroorganizmy

Mgr. Jindřiška Hammerová, Ph.D.

Bachelor's thesis

Abstract:

Cílem bakalářské práce bylo zpracovaní literárních údajů zaměřených na problematiku fixace molekulového dusíku mikroorganismy. Jedním z mnoha důvodů, proč byla tato tématika zpracována je, že symbiotická asociace mezi rostlinami a mikroorganismy hraje důležitou roli v zúrodňování půdy a celkovém zlepšení minerální výživy rostlin. Mikroorganismy schopné využívat molekulární dusík jsou označováni jako diazotrofové (fixátoři molekulárního dusíku). Diazotrofové jsou organismy žijící buď samostatně, nebo od různě volných až po mutualistické soužití (symbiózu) s jiným organismem. Jedinečnost těchto organismů spočívá ve schponosti syntézy enzymu nitrogenázy. Velká většina organismů včetně všech rostlin a živočichů není schopna nitrogenázu syntetizovat a je tedy odkázána na příjem dusíku v podobě různých sloučenin. Přítomnost tohoto enzymu v organismu poskytuje také možnost přežití v takových oblastech, kde je koncentrace dusíku v prostředí v jiné podobě než N2 velice nízká.

Abstract:

The symbiotic association between certain plants and microorganisms plays an important role in soil fertilization, and improves their growth and mineral nutrition. Microorganisms implicated in this symbiotic interaction are from two groups: bacteria and fungi. The bacteria group is implicated on nitrogen fixation (for review see, while the fungal group is involved in the uptake of nutrients. Among the bacteria which establish symbiotic association with dicotyledonous plants, nitrogen fixation is exclusively carried out by rhizobia and Frankia in a specialized organ, the root nodule where atmospheric nitrogen is reduced to ammonium. Rhizobia and Frankia are soil bacteria which are unicellular gram-negative and filamentous branching gram-positive, respectively. Rhizobia exist in symbiotic association with legumes and one species member of Ulmaceae family, Parasponia andersonii. In contrast, Frankia can interact with diverse group of dicotyledonous plants which are called actinorhizal plants. More than 90% of terrestrial plants live symbiotically with arbuscular mycorhizal fungi. Plants with few or short root hairs are very mycotrophic and depend on mycorrhizae for nutrition and growth. Observations of fossil plants from Devonian indicate that arbuscular mycorhizal fungi played an important role in plant colonization of land.

Keywords

koloběh dusíku v biosféře, metabolismus dusíku u prokaryot, struktura nitrogenázy, FeMo-protein, Fe-protein, alternativní nitrogenázy, regulace funkce nitrogenázy, nif geny, asociativní symbióza, nodulující symbióza, nenodulující symbióza, Azotobacter, Clostridium, lišejník, mykobiont, fotobiont, fixace N2 u sinic, leguminózní rostlina, arbuskulárně mykorhizální symbióza, ektomykorhiza, Azolla, cukrová třtina, sója luštinatá

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2006

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2006
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Němec, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / General Biology