Get Adobe Flash player

Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Раздел 1

Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 60

Торфяники и болота содержат (0,5-1) · IO12 τ углерода и наряду с лесами являются крупнейшими естественными хранилищами углерода.

В экосистемы ежегодно поступает органическая масса отмерших растений, животных и клеток микроорганизмов. Синтезированные живыми организмами различные органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы (полисахариды, гетерополисахариды), различные липиды, воска, соединения с ароматической структурой, витамины, токсины и другие вещества, минерализуются. Более 90% от общей отмершей массы минерализуется микроорганизмами, в основном грибами и бактериями.

В аэробных условиях все вещества биологического происхождения окисляются полностью (до CO2 и H2O) или частично.

В анаэробных условиях природные биополимеры могут частично трансформироваться в восстановленные соединения углерода (нефть, каменный уголь) или разлагаться до CO2 и CH4.

Большинство микроорганизмов наиболее активно используют средне- окисленные соединения, поскольку степень их окисленности приближается или соответствует степени окисленности органических соединений микробной клетки. Такие сильноокисленные соединения, как щавелевая и муравьиная кислоты плохо усваиваются микроорганизмами. В аэробных условиях полностью восстановленные соединения (углеводороды) окисляются микроорганизмами, синтезирующими ферментную систему, внедряющую кислород в молекулу субстрата.

В природный круговорот углерода вовлекаются синтетические органические соединения. Промышленный выпуск синтетических органических соединений в мире составляет 2,5 · IO8 τ в год.

Из деструктивных процессов биогеохимического цикла углерода и других элементов, входящих в состав неприродных веществ, можно выделить разложение и минерализацию продуктов биохимического синтеза, трансформацию и минерализацию продуктов химического синтеза. Микроорганизмы вовлекают органические соединения в катаболические и анаболические процессы и разлагают их до CO2, H2O в аэробных зонах и до CO2, CH4 в анаэробных, осуществляют превращение, модификацию экзогенных со единений под воздействием отдельных ферментов. В результате микробио логической трансформации измененяется молекулярная структура транс формируемого субстрата.