Microbiologie generala

Click here to load reader

  • date post

    23-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.236
  • download

    12

Embed Size (px)

Transcript of Microbiologie generala

UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICINA VETERINAR CLUJ-NAPOCA

ROLUL MICROORGANISMELOR N CIRCUITUL ELEMENTELOR N NATURDoctorand HOREA OLOSUTEAN Coordonator Prof. univ.dr. LETIIA OPREAN

CLUJ-NAPOCA

20091. Microorganismele Noiunea de microorganism se refer la un grup vast i eterogen de organisme, diferite din punct de vedere morfologic, al activitii biologice sau al poziiei sistematice (Zarnea, 1970, p. 11), reunite de cteva caractere comune: - dimensiuni reduse (microscopice), care le fac invizibile cu ochiul liber, i vizibile doar la microscopul optic (fotonic) sau electronic; - organizarea n general unicelular, rar cenocitice sau pluricelulare (Morari, 2003, p.11); - structur intern relativ simpl; - ocuparea unei poziii inferioare pe scara filogenetic. Micoorganismele ca obiect de studiu aparin microbiologiei, tiin care studiaz urmtoarele grupuri taxonomice, n ordinea relativ a complexitii lor structurale: - prionii: entiti proteice infecioase, lipsite de material genetic propriu; - viroizii: entiti infecioase alctuite din ARN liber; - virui: entiti corpusculare infecioase, incapabile de existen autonom n afara unei celule vii; - bacteriile: organisme unicelulare fr nucleu clar difereniat; - archaea: organisme similare bacteriilor, difereniate de acestea pe baza structurii genetice i a unor particulariti de organizare, specifice, n general, mediilor extreme; - alge microscopice; - ciuperci microscopice: drojdiile (levurile) i mucegaiurile; - protozoarele. Dei nu sunt organisme propriu-zise, fiind lipsite de atributele structurale i funcionale ale organizrii celulare (Zarnea, 1970, p. 11), prionii, viroizii i viruii sunt ncadrai n categoria microorganismelor (Bloiu et al., 2004, p. 5), datorit respectrii celorlalte caractere comune menionate anterior. 2. Ciclurile naturale ale elementelor Noiunea de ciclu natural al unui element este frecvent utilizat n ecologie i tiinele naturii sub titulatura de ciclu biogeochimic sau ciclu de nutrieni (www.wikipedia.org). n

2

definiie, un astfel de ciclu este o cale prin care un element chimic sau o molecul circul prin compartimentele biotice (biosfera) i abiotice (litosfer, pedosfer, atmosfer i hidrosfer) ale ecosistemului planetar. n esen, elementul este reciclat, dar, n anumite cicluri exist compartimente (denumite rezervoare) unde elementul respectiv se acumuleaz i este stocat pentru o perioad ndelungat de timp. n acest context, se vorbete de rezervoare propriuzise, n care elementul respectiv este stocat, el fiind disponibil ntr-o msur mai mare sau mai mic, i aa numitele imperfeciuni accidentale (Zarnea, 1994, p. 796), respectiv cantiti de materie scoase din circuit prin depunere n forme stabile, pentru intervale mari de timp (cum este cazul carbonului din humus, combustibili fosili, etc.). Elementele chimice, compui chimici, precum i alte forme de materie sunt transmise de la un organism la altul i de la o parte a biosferei la altul prin intermediul acestor cicluri biogeochimice. Cele mai cunoscute i studiate cicluri biogeochimice trateaz circuitul apei, carbonului, oxigenului, sulfului, azotului, fosforului i hidrogenului n ecosistem, datorit dimensiunilor mari i a cantitii mari de materie i energie implicate, dar i a utilitii informaiei din punct de vedere al societii umane. Activitatea microorganismelor este n legtur cu toate aceste cicluri, poate doar cu excepia celui al apei, independent n mare msur de activitatea biologic a acestui grup. Ciclul carbonului implic participarea atmosferei, hidrosferei, pedosferei, litosferei i biosferei, fiind, probabil, cel mai complex circuit natural. Schematic vorbind, carbonul este eliberat n atmosfer n mare parte sub form de dioxid de carbon, provenit din arderea combustibililor fosili, respiraie animal i vegetal, reacii de descompunere a materiei vii, reacii chimice naturale sau provocate antropic ale rocilor calcaroase, erupii vulcanice i fenomene metamorfice, sau eliberare la suprafaa apelor nclzite, de unde este preluat fie de organisme fotosintetizante i prelucrat pentru procese metabolice, fie de apele oceanice i cele interioare i stocat, majoritar n form de ion bicarbonat (n jur de 90% stocat sub aceast form, www.wikipedia.org), sau, n cantiti mici, la suprafaa rocilor calcaroase, prin reacie chimic. n cadrul acestui ciclu, cantiti mari de carbon sunt stocate n patru forme: n mas organic vegetal i animal, n rezerve de carbon din sol, sub form de combustibili fosili, sau sub form ionic n masa apelor oceanice i continentale. Ciclul oxigenului (fig. 1) cuprinde, de asemenea, componente ale tuturor geosferelor, dar este desfurat predominant prin intermediul atmosferei i biosferei, i poate fi descris schematic prin dou procese antagonice: fotosintez (producere de oxigen) i respiraie (consum de oxigen). Oxigenul este stocat n trei rezervoare: litosfera i mantaua (99,5% din 3

oxigen, blocat n roci care conin silicai sau ali oxizi), biosfera (oxigen cuprins n molecule componente ale sistemelor vii) i hidrosfera (oxigenul din compoziia moleculei de ap).

Figura 1. Circuitul simpificat al oxigenului n biosfer (dup Duca i al., 2002, p. 58) Ciclul azotului este de o importan major n procesele biologice, datorit prezenei acestui element n componena aminoacizilor i, deci, a proteinelor, precum i n bazele care constituie structura acizilor nucleici. Ciclul este iniiat de la azotul atmosferic, prezent n cantitate foarte mare (79,05% din compoziia atmosferei), de unde este preluat i fixat n sol i plante, prin mecanisme specifice, pentru a fi, ulterior, eliberat n atmosfer de procese antagonice celor menionate anterior. Majoritatea etapelor acestui ciclu sunt mediate de microorganisme, fie n mod direct, fie indirect (prin simbioz, de exemplu). Ciclul fosforului este, de asemenea, de mare importan biologic, datorit prezenei acestui element n structura acizilor nucleici, dar i n cea a elementelor generatoare de energie n organisme (adenozin fosfaii). Datorit formei solide sub care se gsesc, de obicei, compuii acestui element, atmosfera nu particip la acest ciclu (www.enviroliteracy.org). Fosforul este preluat de productorii primari din sol sau ap, de obicei sub form de ioni (ortofosfatul fiind cel mai frecvent, www.wikipedia.org), este ncorporat n materia organic, urmeaz lanurile trofice, pentru a fi eliberat de aciunea descompuntorilor, i a reajunge n sol sau ap. Ciclul sulfului (fig. 2) n natur este complicat i nu este cunoscut n ntregime. Sulful este rspndit n sistemele biologice, el intrnd n componena a doi aminoacizi: metionina i cisteina. Rolul biologic al sulfului este legat de facilitarea transformrilor oxidoreductoare, care joac rolul principal n formarea structurilor cuaternare ale proteinelor i n restructurarea lor conformaional, dar i de importana acestui element n lanul transportor de electroni. Ciclul cuprinde eliberarea sulfului n atmosfer, fie ca hidrogen sulfurat, eliberat din procese

4

de descompunere, fie ca oxizi de sulf, emii de ctre instalaiile industriale, fie ca dimetilsulfit i dimetildisulfur sau ali compui eliminai de organismele vii, de unde este preluat de ctre organismele capabile de procesare fie din aer, fie de pe sol sau din ap.

Figura 2. Circuitul simplificat al sulfului (dup Duca i al., 2002, p. 67):{O}- echivalentul oxidant (acceptor de 2 electroni, atomi de H); {2H} echivalentul bielectronic reductor

Ciclul hidrogenului este denumirea sub care este cunoscut reacia scindrii i reformrii apei, avnd ca produs intermediar hidrogenul, folosit, de regul, ca surs energetic. Definirea este incomplet, dat fiind faptul c exist i alte modaliti de reacie ce implic prezena acestui element (cum ar fi metanogeneza, spre exemplu), modaliti care contribuie la circulaia general a hidrogenului n ecosistem i care sunt duse la indeplinire prin intermediul unor grupe de microorganisme. Pentru evitarea confuziilor, traseul biogeochimic al acestui element va fi numit circuitul hidrogenului. n cadrul acestui circuit, rezervorul principal de hidrogen este apa. Cicluri biogeochimice similare fosforului i sulfului sunt proprii i altor elemente chimice (K, Na, Mg, Fe, Mn, Co, Zn, Cu) care se afl n compoziia oricrui organism. Datele oferite de geochimie i biologia contemporan nu sunt ns n aceeai msur de bogate pentru aceasta categorie de elemente. Ciclurile biogeochimice nsumeaz cile de circulaie ale elementelor n natur, i, dei n mod convenional sunt prezentate separat, ele sunt interconectate i interdependente, realiznd, n ansamblu circuitul global al materiei n natur. n cadrul fiecrui circuit deosebim dou compartimente: rezervorul i compartimentul de ciclare. Un model simplificat al unui circuit biogeochimic surprinde, n general, alternana organic anorganic. n realitate exist numeroase etape intermediare, reacii fizice (solubilizri, precipitri, volatilizri), chimice (oxidri, reduceri, hidrolize) i activiti biologice (mineralizri, biosinteze), care concur la realizarea circuitelor biogeochimice complexe (Simion-Gruia, 2003).

5

3. Influena microorganismele asupra ciclurilor biogeochimice Organismele vii preiau constant din litosfer, sol, ap i atmosfer cantiti mari de elemente pe care le folosesc pentru sinteza de constitueni celulari sau pentru obinerea energiei necesare manifestrilor vitale (Zarnea, 1970, p. 578). Organismele fototrofe (plante i bacterii fototrofe), ca punct de pornire al ciclului, au capacitatea de a sintetiza substane organice, avnd ca baza doar dioxidul de carbon atmosferic i apa cu substane minerale din sol; o parte dintre aceste minerale au rol biologic primordial (N, S, P, Fe i K), altele fiind necesare doar n cantiti reduse (Mn, As, Al, Mo, B, Cu, Zn sau Co). Aceste substane ncorporate n forme organice traverseaz lanurile i reelele trofice, i se rentorc n sol dup moartea ocupanilor diferitelor nivele, dar ntr-o form care le face inutilizabile de ctre fototrofe. n acest mod, se produce o srcire constant a mineralelor din sol, care completeaz pierderile produse de eroziune, prin intermediul crora materia ajunge final n mediile oceanice, unde e depus dup procesare ca sediment (idem). Reglarea acestui proces este condiionat de activitatea microorganismelor, capabile s mineralizeze materia organic, i, prin aceasta, s redea substanele circuitului, mpiedicnd acumularea mineralelor n structuri organice i meninnd un echilibru ntre materia organic i cea anorganic. n plus, microorganismele impiedic epuizarea rezervelor de azot din sol i ape, prin fixarea acestui element (idem, p. 579), i au roluri bine determinate i n circuitul carbonului i al oxigenului. Chiar i n mediile acvatice, unde un rol important n remineralizare l are zooplanctonul, rolul microorganismelor este esenial datorit unor particulariti, cum sunt caracterul ubicuitar, activitatea metabolic intens, capacitatea extraordinar de multiplicare i activitatea degradativ asupra unor substane dificile, cum sunt moleculele complexe (celuloz, lignin, chitin), neobinuite (hidrocarburi, fenoli) sau recalcitrante (substane de sintez) (Zarnea, 1994, p. 796). Dintre organismele cuprinse n conceptul de microorganism, bacteriile, arheele, algele microscopice i microfungii au rolul predominant. Rolul viruilor, prionilor, viroizilor i protozoarelor n circuitul general al materiei este de amploare redus: ei joac rol de reglare a populaiilor bacteriene n anumite condiii, influennd indirect ciclurile elementelor; protozoarele stau la baza lanurilor trofice detritivore, prin calitatea lor de bacteriofagi, reintroducnd n circuitul natural substane acumulate n celulele bacteriene; viruii sunt principali responsabili de liza celular n condiii extreme, cnd protozoarele bacteriofage nu

6

mai supravieuiesc (la salinitate peste 20%, Gunde-Cimerman, 2005, p. 560), astfel c rolul lor este important n funcionarea acestui tip de sisteme. 3.1. Rolul bacteriilor, arheelor, algelor microscopice i microfungilor n circuitul azotului Circuitul azotului (fig. 3) este mult mai complex dect al celorlalte elemente biogene, i este influenat de rezerva uria de azot liber din atmosfer. Fitofiziologii mpart ciclul biogeochimic al azotului n dou seciuni (Bran i Ildiko, 2004): - ciclul mare, n care se utilizeaz i se nscrie n circuit fondul uria de rezerv (79,05% din compoziia atmosferei); - ciclul mic, n care circulaia azotului se desfoar ntre organisme i sol, fr participarea fondului de rezerv. Implicarea bacteriilor i a celorlalte microorganisme se refer, n special, la ciclul mic al azotului, dar acesta nu poate fi tratat n afara circulaiei generale a acestui element. Se presupune c microorganismele sunt responsabile pentru circa 90% din transformrile substratelor organice din sol, iar comunitile lor pot cuprinde sute de mii de specii diferite pe suta de grame de sol, cu o biomas estimat la ordinul a sute de kilograme la hectar (Buscot, 2005, p. 291). n atare condiii, microorganismele particip predominant la dou categorii de procese: descompunerea materiei moarte i utilizarea substanelor rezultate pentru formare de substane humice, ambele cu participani bacterieni i fungici specifici (idem, p. 142). n plus, hifele ciupercilor din sol ofer suport pentru formarea agregatelor de sol, care contribuie determinant la fertilitatea solurilor (i implicit la disponibilitatea azotului), iar activitatea lor metabolic ofer produi de tipul polizaharidelor, glomalinului sau lipidelor, cu rol n stabilitatea acestor agregate (idem, p. 108-113). n mod natural, azotul se gsete n cantiti mari n atmosfer, dar sub forma inaccesibil a azotului molecular N2, a crei tripl legtur plantele nu o pot desface. Fixarea biologic a oxigenului este realizat de organisme denumite diazotrofe, dup reacia: N2 + 8H+ + 8e + 16ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi (idem, p. 160). Azotul fixat biologic reprezint 65% din azotul fixat total, restul provenind din surse antropice (sub form de NH3) sau naturale (ndeosebi n urma descrcrilor electrice, sub form de NO-). (idem, p. 168). 7

Figura 3. Circuitul azotului n natur cu indicarea rolului proceselor microbiene din sol (dup Zarnea, 1970, p. 580) n ceea ce privete acest aport, el este puternic modificat recent, prin creterea semnificativ a aportului de azot antropogenic, de la un total de aproximativ 15 109 kg/an, n 1890, la circa 140 109 kg/an n 1990 (Widdison i Burt, 2007). Organismele implicate n fixarea azotului sunt numeroase, ele fiind clasificate n dou categorii: - organisme care fixeaz liber azotul atmosferic, cum sunt reprezentani ai genurilor bacteriene Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia, Chromatium, Clostridium, Desulfovibrio, Klebsiella, Paenibacillus, Pseudomonas, Rhodopseudomonas, Rhodosospirillum, Thiobacillus etc. (Buscot, 2005, p. 161-168); dintre arhee fixeaz azot doar membrii grupul Euryarchaeota (Klipp et al., 2004, p. 66); n aceast categorie sunt incluse organisme care populeaz medii extrem de diverse: sol, ap, suprafaa rocilor etc. - organisme care fixeaz azotul n urma unor procese legate de simbioz cum sunt reprezentani ai genurilor bacteriene Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium,

8

Mesorhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, etc., sau al cianobacteriilor din genurile Frankia, Nostoc sau Anabaena (Buscot, 2005, p. 161-168), care fac parte din rizosferele aferente rdcinilor plantelor superioare, sau bacterii prezente n nodozitile de pe frunze, cum este cazul cu Mycobacterium rubiaceum la Rubiaceae (Bran i Ildiko, 2004). Procesul de fixare a azotului este strns legat de enzima denumit nitrogenaz (care este enzima fixatoare de azot), producia ei fiind coordonat de un set de gene denumite gene nif, identificate la peste o sut de specii (Masepohl, 2007), izolat prima dat la clostridii (C. acetobutylicum, C. beijerinckii, C. butyricum, i C. pasteurianum) (Klipp et al., 2004, p. 53). Cercetrile n domeniu au artat c circa 10% din genurile bacteriene chemotrofe conin nitrogenaz, avnd, deci, capacitatea de a fixa azot atmosferic (Zarnea, 1994, p. 801), iar dintre cele fototrofe, 92% conin enzima (idem, p. 803). Marele dezavantaj al acestei enzime este sensibilitatea ei la aciunea oxigenului (oxigenul inactiveaz ireversibil hidrogenaza, fiind inhibitor pentru aceasta, probabil ca rezultat al interaciei proteinelor Fe, Klipp et al., 2004, p. 73), astfel c microorganismele diazotrofe sunt, n mare parte anaerobe i sunt incapabile de fotosintez, cele dou funcii fixarea azotului i fotosinteza fiind considerate incompatibile. Totui, un grup de cianobacterii (membrii ai genurilor Anabaena, Nostoc, Anabaenopsis, Aphanizomenon, Nodularia, Cylindrospermum, Cylindrospermopsis, Scytonema, Calothrix, Chlorogloeopsisa, Fischerella etc.) pot realiza ambele procese, fiind printre puinii reprezentani ai lumii vii capabili de acest fenomen: speciile respective formeaz, n lipsa azotului extern fixat, celule denumite heterochiti, folosii pentru fixarea azotului, n timp ce celulele normale vor asigura funcia fotosintezei; aceast metod este folosit tocmai pentru a proteja nitrogenaza de aciunea oxigenului (idem, p. 74). Un mecanism similar apare la cianobacterii filamentoase (genurile Oscillatoria, Plectonema, Spirulina etc.), care difereniaz anumite celule ale filamentului pentru fixarea azotului, eliminnd din aceste celule reaciile productoare de oxigen ale fotosintezei (Zarnea, 1994, p. 809). Anumite cianobacterii fr heterociti, cum sunt unii membrii ai genurilor Trichodesmium sau Katagnymene, sunt capabile, de asemenea, de ambele procese (Klipp et al., 2004, p. 111): dat fiind c oxigenul i nitrogenaza sunt incompatibile, cianobacteriile opereaz alternativ cele dou aspecte, fotosintez i fixarea azotului, ultima n absena luminii (idem, p. 112). n fine, streptomicetul Streptomyces thermoautotrophicus dispune de o nitrogenaz special, puternic oxid-dependent, tolerant la oxigen, fiind singura specie la care a fost identificat o astfel de substan. (idem, p. 292). 9

Acest dezavantaj este rezolvat uor de microorganismele asociate cu plantele (Zarnea, 1994, p. 804), care sunt prezente n nodoziti care ofer izolare fa de mediul extern, protejndu-le de concurena cu speciile prezente n sol, dar protejnd i nitrogenaza de aciunea oxigenului. Din cauza eficienei ridicate, fixarea azotului prin acest mecanism are o pondere mult mai ridicat, fixarea liber a azotului fiind considerat sporadic, dificil i cu rol extrem de redus n fertilitatea solului (idem, p. 803). Azotul din materia organic moart (proteine, aminoacizi, acizi nucleici) este degradat de microorganisme la amoniac, proces denumit amonificare sau mineralizare, valabil i pentru alte substane organice cu coninut de azot ajunse pe sol (n majoritate uree i acid uric excretate de animale). La acest aspect contribuie un larg numr de microorganisme (bacterii, arhee i microfungi), denumite n mod generic saprofite sau descompuntori, care au importantul rol n circuitul elementelor de a mineraliza toate categoriile de elemente chimice, pentru a le face accesibile din nou organismelor fototrofe. Rolul acestor organisme nu se reduce la circuitul azotului, ele fiind n egal masur importante i pentru circuitul celorlalte elemente chimice. Amonificarea are dou faze sau etape, ambele cu participani caracteristici: - etapa nespecific (proteoliza) este efectuat de microrganisme heterotrofe banale: Pseudomonas sp., Arthrobacter sp., Proteus sp., diferite specii de Bacillus, Clostridium sau Flavobacterium, fungi din genurile Aspergillus, Mucor, Penicillium, Alternaria etc., prin intermediu enzimelor de tip proteinaze i peptidaze, crora li se adaug efectul proteinazelor de origine vegetal i animal (Zarnea, 1994, p. 812); n aceast faz, compuii organici compleci sunt hidrolizai la molecule ce pot ptrunde n celule, fiind fie utilizate de alte microorganisme, fie degradate ulterior n etapa specific de amonificare; - etapa specific a amonificrii const n eliberarea amoniacului, sub aciunea microrganismelor din sol, din compuii rezultai din etapa nespecific, dar i din uree, acid uric, glucide aminate etc.; au fost descrise mai multe ci metabolice de dezaminare, cum ar fi dezaminarea oxidativ, la Proteus sp., Aspergillus niger, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, dezaminarea reductiv, specific bacteriilor anaerobe, descris la genul Clostridium, dezaminarea desaturat, la Escherichia coli, Proteus sp., Clostridium sp., Neurospora sp., dezaminarea prin deshidratare, descris la Escherchia coli i Neurospora crassa, etc. (idem, p. 813). Amoniacul astfel produs poate fi fixat n argile sau sol, poate fi asimilat ca atare de plante sau microorganisme, se poate evapora, sau poate fi convertit la nitrat printr-un proces n dou faze denumit nitrificare: 10

- n prima serie de reacii, amoniacul este oxidat la nitrit, cu NH2OH ca produs intermediar: NH3 + O2 + 2H+ + 2e NH2OH + H2O NO2 + 5H+ + 4e (Buscot, 2005, p. 160). - n a doua faz, nitritul este oxidat la nitrat, fr intermediari observabili: NO2 + H2O NO3 + 2H+ + 2e (idem, p. 161). Microorganismele implicate n aceast etap sunt puternic specializate, fiind denumite nitrificatori: membrii genurilor Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus i Nitrosovibrio sunt cei care oxideaz amoniacul la nitrit (nitrit bacteriile sau nitrosobacteriile), iar bacterii din genurile Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospina sau Nitrospira oxideaz nitrii la nitrai (nitrat bacteriile) (Zarnea, 1994, p. 815). Coaborarea dintre cele dou grupuri este extrem de strns, mpiedicnd acumularea n sol a nitriilor, toxici pentru organismele din acest mediu. Aceast etap este condiionat de prezena oxigenului, condiie obligatorie pentru nitrificatori, reaciile specifice desfurndu-se cu o intensitate direct proporional cu cantitatea de oxigen (idem). Nitrificarea este extrem de important n circuitul azotului, deoarece aduce substanele azotate din mediu la forma lor cu cea mai mare accesibilitate pentru plante (idem, p. 817). n ultima etap a acestui ciclu, azotul este eliberat sub form molecular n atmosfer, i ciclul este reluat. Etapa este realizat pe dou ci: o cale aerob, denumit denitrificare, constnd n reducerea nitrailor la azot, i o cale anaerob, care ocolete nitrificarea, transformnd direct amoniacul n azot molecular, cunoscut ca oxidare anaerob a amoniacului sau annamox. Denitrificarea este un proces chimic de reducere progresiv a nitrailor, dup schema NO3- NO2- NO N2O N2, a crei ecuaie redox este: 2NO3- + 10e- + 12H+ N2 + 6H2O (www.wikipedia.org). Procesul complet implic mai multe categorii de microorganisme, responsabile pentru diferitele pri ale reaciei (de exemplu, anumii membrii ai genurilor Streptomyces sau Bacillus au funcie doar de reductori ai nitratului la nitrit). Un grup larg de bacterii, format din Thermoproteaceae, Cytophagaceae, Corynebacteriaceae, Streptomycineae, Bacillaceae, Rhodospirillaceae, Rhodobacteriaceae, Rhizobiaceae, Burkholderiaceae, 11

Nitrosomonadaceae, Neisseriaceae i Pseudomonaceae, pot activa ca denitrificatori, dar aceast funcie este dominant efectuat de grupurile Pseudomonas, Ralstonia-Burkholderia, Xanthomonas-Frateuria, Bacillus i Streptomyces-Arthrobacter (Buscot, 2005, p. 161-168). Oxidarea anaerob a amoniacului (annamox) este reacia de reducerea a amoniacului la azot molecular pe cale direct, dup ecuaia: NH4+ + NO2- N2 + 2H2O (www.annamox.com) Acest tip de reacie a fost pus n eviden de dat recent, fiind, se pare, responsabil de 50% din cantitatea de azot molecular produs n oceane (www.wikipedia.org). Doar patru genuri bacteriene au fost identificate pn n prezent: Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus (cu specii dulcicole), i Scalindua (cu specii marine) (www.annamox.com), dar cercetrile se afl n faz incipient. Rolul acestor organisme n circuitul general al azotului este important, din cauza reducerii productivitii primare oceanice, prin eliberarea direct a azotului. Denitrificarea coexist cu alte dou tipuri de reacii specifice microorganismelor: reducerea asimilatorie a nitrailor (produs de un numr mare de bacterii, arhee, fungi filamentoi, levuri, dar i de alge i plante superioare, avnd ca rezultat amoniac folosit direct pentru biosintez celular, deci care nu se acumuleaz n mediu) i reducerea dezasimilatorie incidental (denumit respiraie nitrat/nitrit, prin intermediul creia nitratul este redus la nitrit sau chiar la amoniac, specific multor genuri bacteriene), dar aceste modaliti au impact extrem de redus asupra circuitului general al azotului (Zarnea, 1994, p. 818-819). Dup cum se observ, rolul microorganismelor, i n principal al bacteriilor i arheelor n circuitul azotului n natur este determinant, n fiecare etap a acestui ciclul fiind necesare microorganisme, pentru a efectua transferul elementului de la forma organic la cea anorganic sau invers. Rolul acestor organisme este cu att mai important cu ct ele pot activa n condiii climatice sau de umiditate extreme (Stres et al., 2007), n mediu acvatic, terestru sau n interiorul solului, impiedicnd blocarea unor cantiti de substan n forme care le-ar exclude din circulaia general. n mod indirect anumite organisme pot influena circulaia azotului, cum este cazul bacteriilor din genul Azospirillium fixatoare de azot, deci cu rol direct n circuit, dar care produc hormoni similari cu ai plantei, influennd creterea mai puternic a rdcinii, i, deci, formarea unui sistem de absorbie i de fixare a azotului mai eficient (Buscot, 2005, p. 205). n plus, anumite specii de microorganisme (bacterii, arhee, fungi) prezint mecanisme de rezisten la poluarea cu metale grele sau alte substane nocive, i i desfoar n condiii 12

aproximativ normale funciile, putnd mobiliza substanelor din sol pentru consumul plantelor, ceea ce constituie un avantaj pentru acestea din urm n propria dezvoltare (idem, p. 332-340). 3.2. Rolul bacteriilor, arheelor, algelor microscopice i microfungilor n circuitele carbonului, oxigenului i hidrogenului Circulaia carbonului (fig.4), este strns legat de activitatea energetic a biosferei, reducerea lui chimic la compuii organici constituind modul principal de nmagazinare i transfer ale energiei de ctre sistemele vii. Ciclul biogeochimic al carbonului relev faptul c cea mai mare parte (95%) din acest element se afl depozitat n litosfer, sub form de carbonat de calciu i ali carbonai, deci ntr-o form mai puin accesibil.

Figura 4. Schema general a circulaiei carbonului n natur (dup Zarnea, 1970, p. 436) Productorii primari consum anual aproximativ 105 miliarde tone de dioxid de carbon, din care 32 miliarde tone (aproximativ 30%) se rentorc relativ repede n atmosfer datorit respiraiei acelorai organisme (Bran i Ildiko, 2004). Cea mai mare contribuie la rentoarcerea dioxidului de carbon n atmosfer o au celelalte categorii de organisme, care elimin anual n atmosfer circa 73 miliarde tone (idem).

13

Carbonul ocup un loc deosebit n biosfer deoarece servete ca material de construcie pentru viaa organic i reprezint o surs de energie ce se elibereaz n procesul respiraiei. Cantitatea de carbon din biosfer este aproximativ 9% raportat la cel atmosferic (Buscot, 2005, p. 140). La fel de important este i rolul carbonului anorganic: CO2 din atmosfer contribuie la reglarea climei iar sistemul CO2 - carbonat regleaz permanent pHmediului acvatic (Duca i al, 2002, p.62-63). Circuitul oxigenului este de importan major n contextul funcional al ecosistemului planetar. Se consider c acumularea acestui element n atmosfer, nceput acum circa 1,8 miliarde de ani (Zarnea, 1994, p. 824) a stat la baza diferenierii organismelor pluricelulare i a nlturat limitarea posibilitilor de existen a organismelor de la mediile acvatice. n momentul de fa atmosfera conine aproximativ 1,2x1015 t O2. n urma fotosintezei se formeaz anual 2,3x1011 t substan organic uscat i 2,5x1011 t O2. Aproape toat aceast cantitate de oxigen este folosit n procesele de respiraie i fermentaie a substanelor organice de ctre organismele heterotrofe, nefotosintetizatoare, n special bacterii. n urma acestei activiti bioxidul de carbon se ntoarce n atmosfer i este folosit de ctre plante la fotosintez (Duca i al., 2002, p.57). Se apreciaz c cea mai mare parte, dac nu chiar ntreaga cantitate de oxigen liber prezent n atmosfer este de origine biogen, iar ntreaga cantitate de materie organic din biosfera actual este rezultatul fotosintezei (Cloud i Gibor, 1970, n Zarnea, 1994, p. 825). Cantitatea de oxigen nefolosit de organismele heterotrofe se apreciaz dup masa substanei organice care se depune n roci i iese din circuitul global al compuilor organici. Viteza de acumulare a carbonului organic este de circa 1,4-3,0x10 7 t/an, ceea ce corespunde la 5-8x107 t O2, adic 0,4% din oxigenul fotosintetic. Rezervele totale de carbon fosil sunt de circa 1,25x1016 t (Duca i al., 2002, p.57). O alt surs de oxigen atmosferic o constituie procesul de fotodisociere a moleculelor de ap, proces ce influeneaz foarte puin bilanul lui total (idem). Cele dou mari circuite biogene (al carbonului i al oxigenului) sunt n mare msur interdependente, iar acest lucru este cel mai bine reprezentat de ecuaia reaciei fotosintezei, procesul major la care cele dou elemente particip: 6 CO2 + 6 H2O + energie luminoas = [CH2O] + 6 O2 (Zarnea, 1994, p. 825) Prin aceast reacie chimic se asigur circulaia ambelor elemente i se produc substanele funcionale necesare vieuitoarelor. n mod invers, prin procesul de respiraie, dar 14

i prin procesele de descompunere a materie organice moarte, oxigenul i carbonul sunt reunite sub form de CO2, i ciclul se reia. ntregul proces este mediat de ionii de hidrogen, care fac parte, pe rnd, din moleculele organice i din cele de ap, astfel c cele trei cicluri biogeochimice sunt puternic legate unul de cellalt (fig. 5)

Figura 5. Ciclurile interdependente ale carbonului, oxigenului i hidrogenului (dup Soran i Borcea, 1985) Dintre microorganisme, participanii la acest complex de cicluri biogeochimice fac parte dou mari categorii: - microorganismele fotosintetizante, cum sunt anumite grupuri bacteriene, o parte dintre cianobacterii, algele microscopice i un grup restrns de protozoare (Fitomastiginele din ncrengtura Flagellata); dei rolul lor este considerat redus n contextul general al fotosintezei, rolul microorganismelor nu poate fi neglijat, tocmai datorit capacitii lor de adaptare n condiii extreme (cantitate redus de oxigen, cantitate redus de energie luminoas, cantitate redus de azot disponibil etc.), unde realizeaz fotosintez n absena plantelor verzi (aceste aspecte le ofer avantaje i n competiia cu plantele, fie prin capacitatea sporit de asimiliare i nmulire, fie prin particulariti funcionale capacitatea

15

de fixare a azotului, forme de rezisten, aerobioz facultativ etc.); cercetri de dat recent par s schimbe aceast percepie: cianobacterii de tip Prochlorococcus realizeaz jumtate din fotosinteza din largul maselor oceanice, cu rol extrem de important n circuitul carbonului, a crui cantitate atmosferic s-ar tripla n absena acestei activiti (Nadis, 2003). - microorganismele saprofite, grup din care fac parte arhee, bacterii, fungi, care redau carbonul i oxigenul sub form de CO2 circuitului natural; activitatea acestor organisme se realizeaz n dou medii principale: pe sol i, mai ales, n sol, unde exist microorganisme capabile s descompun materia organic, de la substane simple, de tipul glucidelor sau amidonului, la structuri chimice mai dificile, cum sunt celulozele i hemicelulozele, pectina, cutina sau chitina (Zarnea, 1970, p. 583), i n mediile acvatice, unde o parte important din materia organic descompus este transformat n CaCO3, depozitat pe fundul bazinelor oceanice (echivalentul a 600 milioane de tone pe an CO2), el fiind redat circuitului n proporie redus prin respiraie sau erupii vulcanice subacvatice (idem). n afar de circuitul elementelor legat de fotosintez, microorganismele particip i la alte aspecte disparate ale circuitului celor trei elemente menionate. Bacteriile i microfungii au un rol important n formarea humusului, proces prin intermediul cruia cantiti mari de carbon sunt sustrase din circuitul global pentru perioade relativ ndelungate; n plus, ele ofer, prin intermediul diverilor metabolii produi, elemente folosite pentru a creea structura solului, accelernd prin aceasta procesul de humificare. De asemenea, este cunoscut rolul microorganismelor n formarea depozitelor de hidrocarburi, n care sunt cuprinse cantiti impresionante de carbon, oxigen i hidrogen, mai ales n fazele iniiale ale genezei acestor hidrocarburi, n aa numita etap biologic a genezei (Zarnea, 1994, p. 929, 935). Cu un rol mai restrns n circuitul carbonului i al hidrogenului sunt circa 50 de specii de arhee anaerobe, aparinnd grupului Euryarcheota, care sunt cunoscute ca metanogene, din cauza faptului c au ca produs metabolic metanul, ca urmare a folosirii hidrogenului ca agent reductor i a dioxidului de carbon ca surs carbonatic (www.wikipedia.org). Microorganismele sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a descompune substraturi dificile chimic. Prin aceast caracteristic, ele pot reda circuitului natural anumite cantiti de substan, care altminteri ar fi fost inaccesibil. Un exemplu n acest sens este capacitatea unor microorganisme de a degrada hidrocarburile fosile, activitate important n condiiile unor deversri accidentale, cu efecte nocive n mediu. Mai mult, anumite specii pot activa n condiii extrem de vitrege, cum este cazul hipersalinitatii: archaee din genurile Haloferax i Halorubrum sunt active la 32% concentraie a srurilor n mediu, streptomicete ca 16

Streptomyces albiaxialis, la 30%, tulpini de Bacillus i Staphylococcus, la 15% (GundeCimerman, 2005, p. 112). Archaee halofile pot avea efect indirect n acest sens, fiind introduse n sol srat pentru a accelera activitatea biologic, i a cataliza prin asta degradarea hidrocarburilor de ctre specii de Pseudomonas i Rhodococcus (idem, p. 113). Nu n ultimul rnd, este cunoscut rolul microorganismelor, n special al cianobacteriilor i arheelor anaerobe, n procesele de legate de eutrofizarea apelor (Bran i Ildiko, 2004). Dup cum s-a enunat, microorganismele au un rol important n circuitul biogeochimic al carbonului, oxigenului i hidrogenului, chiar dac nu este att de important ca cel jucat n circuitul azotului, numrul mare de aspecte n care sunt implicate, unele chiar necesitnd participarea obligatorie a unor grupuri de microorganisme, constituind un argument suficient n acest sens. 3.3. Rolul bacteriilor, arheelor, algelor microscopice i microfungilor n circuitele sulfului i fosforului Spre deosebire de oxigen, hidrogen i azot, al cror fond de rezerv se afl n atmosfer sau n hidrosfer, n cazul fosforului, fondul de rezerv se afl n litosfer. Principalele rezerve de fosfor sunt reprezentate prin roci de tipul apatitelor i depozitelor de guano, de animale fosilizate. n concentraii diferite sunt dispersate pe toat suprafaa uscatului. Prin descompunere i splare de ctre ape, rocile cedeaz fosfor biocenozelor din ecosistemele terestre. Absorbit de ctre plante, fosforul intr n alctuirea compuilor macroenergetici i a acizilor nucleici, condiionnd desfurarea transferurilor de energie i informaie n sistemele vii. Prin intermediul lanurilor trofice, compuii fosforului sunt transferai animalelor consumatoare i descompuntorilor (Bran i Ildiko, 2004). Ciclul fosforului este relativ simplu din punct de vedere chimic, elementul fiind preluat ca fosfat anorganic solubil din sol de ctre microrganisme i plante, i ncorporat n form organic prin esterificarea ionului fosfat. Dup moartea organismelor, fosfatul organic eliberat este reconvertit n form anorganic, pe tot acest parcurs elementul rmnnd parte a gruprii fosfat, iar circulaia lui n ecosistem se produce n aceeai stare de oxidare (Zarnea, 1994, p. 796). Transformrile se reduc la trecerea de la forma anorganic, insolubil, imbilizat, la cea organic, n care elementul este solubil i mobil.

17

Rolul microorganismelor n circulaia acestui element este determinant, ele intervenind n mineralizarea, solubilizarea i mobilizarea lui, fcndu-l accesibil plantelor, dar i n depozitarea temporar a elementului n interiorul celulei.

Figura 6. Circulaia fosforului n natur (dup Zarnea, 1970, p. 585) Fosforul mineral (sub form de fosfai de Na, K, Ca, Mg, Fe) este transformat de microorganisme n patru moduri (Zarnea, 1970, p. 584): - transformarea metafosfailor n ortofosfai (ciuperci de tip Aspergillus sau Penicillium); - reducerea fosfailor la fosfii, hipofosfii i fosfuri; - disponibilizare fosfailor naturali, insolubili prin diferite mecanisme: solubilizarea fosfailor de calciu i mobilizarea fosforului legat de aluminiu i fier, prin eliminarea unor compui metabolici ai microfungilor i bacteriilor (Thiobacillus sp.); creterea difuziei fosforului, prin eliberarea de substane cu care acesta concur pentru absorbie mineral (mucilagii fungale sau mai ales bacteriene); eliberarea de fosfor organic prin descompunerea resturilor organice (Buscot, 2005, p. 179-183); - utilizarea direct de ctre unele microorganisme (Penicillium glaucum, Aspergillus niger) a circa o treime din fosfatul tricalcic prezent n mediu, cu eliberarea fosforului la moartea organismului ntr-o form accesibil plantelor. Fosforul organic, sub form de dejecii animale i esuturi animale i vegetale moarte ajunse pe sol, este redat circuitului biologic printr-un proces n dou faze (Zarnea, 1970, p. 584-585): - scindarea lui cu formare de acid fosforic, sub aciunea bacteriilor (n principal membrii genului Bacterium) levurilor (Saccharomyces sp., Candida sp.) sau microfungilor

18

(Aspergillus sp., Penicillium sp., Alternaria sp.), acid legat imediat de bazele din sol, trecnd n sruri insolubile pentru plante; - dizolvarea srurilor de ctre bacterii nitrice, thiobacterii i chiar unii amonificatori (Bacillus mycoides), cu formare de fosfai tri-, di- i monocalcic, care nchis ciclul. Fosforul organic este cel cu importan major n circuit, datorit cantitii reduse a acestui element n scoara terestr (circa 0,15%, Bran i Ildiko, 2004), astfel c disponibilitatea fosforului este redus n sol, datorit, n principal, reaciei rapide a formei organice cu aluminiu, calciu i fier (Buscot, 2005, p. 177), i vitezei reduse de metabolizare a srurilor formate; din acest motiv, microorganismele pot intra n competiie cu plantele pentru fosfor, n condiii vitrege, pentru a susine coninutului ridicat de acizi nucleici din celula lor (idem, p. 184). Circuitul sulfului se aseamn, n multe privine, cu cel al fosforului (fig.7). Sulful parcurge un circuit activ sub form redus (H2S) sau oxidat (SO2, SO42-), strbtnd cu intensitate variat toate nveliurile exterioare ale Pmntului. Cantitatea antrenat n acest circuit este evaluat la 185 x 106 tone (Bran i Ildiko, 2004). n form redus, acest circuit este explicat de transformrile dintre cel mai redus element, sulfura, i cel mai oxidat, sulfatul, transformri n care microorganismele joac un rol important; n plus, sulful este important n construcia celular, putnd ajunge la 1% din greutatea uscat (Loka Bharathi, 2008).

Figura 7. Circulaia biologic a sulfului n natur, cu indicarea microorganismelor care o produc (B)(dup Zarnea, 1970, p. 588)

19

Compuii cu sulf existeni n natur (anumii aminoacizi, vitamine, ca forme organice, sulf elementar, hidrogen sulfurat, sulfuri, sulfai i alte forme anorganice) i au originea, n cea mai mare parte, n resturi animale, vegetale i microbiene, dar i n produii metabolici ai unor microorganisme; cu importan mai redus pentru circuitul elementului sunt compuii sulfului din atmosfer, provenii din erupii vulcanice, arderi sau degajare din sol (Zarnea, 1970, p. 586). Rolul microorganismelor n circuitul sulfului se refer la mineralizarea acestui element, transformnd sulful organic, acumulat din tesuturi animale i vegetale moarte, inaccesibil plantelor, n forma anorganic. Procesul mbrac mai multe forme (idem, p. 586588): - degradarea materiei organice, cu formare de H2S, mecaptani i diferii compui oxidai ai sulfului, sub aciunea microflorei nespecializate de putrefacie (genurile bacteriene Proteus i Clostridium); aceti compui pot fi folosii i de microorganisme pentru propriile nevoi metabolice; - reducerea formelor oxidate (SO42-, SO3-, S2O32-), prin procesele de reducere asimilatorie, realizat pentru folosirea acestora ca surs de sulf de microorganisme nespecializate (Proteus vulgaris, Escherichia coli, Pseudomonas sp.) i de reducere dezasimilatorie, realizat de bacteriile din genul Desulfovibrio, care utilizeaz compuii sulfului n respiraie, producnd cantiti mari de H2S; - oxidarea sulfului (att a formelor reduse, ct i a compuilor parial oxidai), fie de ctre bacterii sulfooxidante fotosintetizante (Thiocystis sp., Thiocapsa sp., Rhodocapsa sp., Chlorobium sp.), care depun n celul sulf elementar pentru a-l folosi n lipsa elementului din mediu, fie de ctre bacterii sulfooxidante chemosintetizante (genurile Thiobacillus, Thiospirillium, Thiococcus), care folosesc energia eliberat prin oxidarea sulfului pentru reducerea CO2. Circulaia sulfului n natur este puternic influenat de ctre microorganisme, prin mineralizarea acestui element din forma organic, neasimilabil, i reintroducerea formei anorganice n circuit (Zarnea, 1970, p. 588). Aceast mineralizare este realizat fie prin ncorporarea n propria celul, fie prin transformarea lui n sulfai, singura form asimilabil de ctre plantele verzi (idem).

20

3.4. Rolul bacteriilor, arheelor, algelor microscopice i microfungilor n circuitele metalelor biogene Cicluri biogeochimice similare fosforului i sulfului sunt proprii i altor elemente chimice (K, Na, Mg, Fe, Mn, Co, Zn, Cu) care se afl n compoziia oricrui organism. Datele oferite de geochimie i biologia contemporan nu sunt ns n aceeai msur de bogate pentru aceasta categorie de elemente. Resursele de elemente metalice variaz n limite extrem de largi, reprezentnd fie componente eseniale ale masei terestre, fie concentraii infime n alctuirea acesteia. Volumul de cationi din organisme i circulaia acestora prin biosfer se limiteaz la cantiti reduse. Ele constituie ns elemente indispensabile vieii, prin rolul lor calitativ. Eliberarea cationilor din sistemele vii are loc prin procesele de excreie sau prin descompunerea materiei organice moarte. n mediul terestru, sursa principal de cationi biogeni este solul, aprovizionat permanent prin descompunerea rocii mam; n cel acvatic cationii sunt prezeni, de regul, n stare disociat i aprovizionarea se face prin antrenarea acestor elemente din substratul mineral. Datele despre importana microorganismelor n circuitul acestor sunt reduse i fragmentare, informaii mai detaliate fiind disponibile referitor la circuitul fierului. Anumite specii bacteriene au capacitatea de a transforma fierul din forma solubil (cel mai adesea Fe2+) n forma insolubil (cel mai adesea Fe3+) i invers (Zarnea, 1970, p. 585). Solubilizarea compuilor organici ai fierului este produs de o micoflor heterotrof nespecific (microorganisme proteolitice i amonificatoare), care duce la precipitarea fierului n form organic, cu un rol mult mai important dect activitatea microorganismelor specifice (idem). Acestea din urm transform compuii minerali ai fierului, fiind cuprinse n aceast categorie forme acvatice ca bacteriile Spaerotilus natans, Leprothrix ochracea sau Crenothrix polispora, care formeaz filamente acoperite de o teac mucilaginoas impregnat cu hidroxid feric i hidroxid de mangan, Gallionela ferruginea sau Caulobacter blastocaulis, forme pedunculate, al cror peduncul poate fi impregnat cu hidroxid de fier, sau bacterii anaerobe sau facultativ anaerobe care reduc sau oxideaz succesiv cele dou forme ale fierului (Sporovibrio ferrooxidans oxideaz Fe2+ la Fe3+, n prezena nitrailor, iar specii de Bacillus i Aerobacter reduc n sens invers) (idem, p. 586). Rolul fierului n rizosfer este important, datorit cantitii mici existente, elementul stnd la baza unei competiii ntre plante i microorganisme, dar i ntre diferitele specii de

21

microorganisme, competiie care a dus la crearea unor strategii de absorbie rapid, care implic acidifieri locale, chelaii, reacii de reducere etc. (Robin i al., 2008) Microorganismele au un rol important n eliberarea din roci a unor elemente cum sunt Ca, Fe, Mg, K, fie prin mecanisme fizice: hife i filamente introduse n fisuri, fie prin mecanisme chimice: eliberare de enzime, acizi, polizaharide, care slbesc rezistena rocii (Buscot, 2005, p. 62). n fine, anumite specii de halobacterii acumuleaz KCl pentru a compensa salinitatea (Gunde-Cimerman, 2005, p. 229), avnd un rol restrns n mobilitatea K.

22

Bibliografie 1. Bloiu, M., Turculeanu, A., Avrmescu, C., 2004, Microbiologie general, Editura Medical Universitar, Craiova, 222 p. 2. Bran, F., Ildiko, I., 2004, Ecologie general, Editura ASE, Bucureti, 270 p. 3. Buscot, F., Varma A., (eds.), 2005, Soil Biology, Volume 3, Microorganisms in soils: roles in genesis and functions, Springer 4. Cloud, P., Gibor, A., 1970, The oxygen cycle, Scinetific American, p. 111-120 5. Duca, Gh., 2002, coord., Chimie ecologic, USM, Chiinu 6. Gunde-Cimerman, N., (edt.), 2005, Adaptation to life at high salt concentrations in Archaea, Bacteria, and Eukarya, Springer 7. Klipp, W., Masepohl, B., Gallon, J. R., Newton, W. E. (eds.), 2004, Genetics and regulation of nitrogen fixation in free-living Bacteria, Kluwer Academic Publishers 8. Loka Bharathi, P.A., 2008, Sulfur cycle, Encyclopedia of Ecology, p. 3424-3431 9. Masepohl, B., Forchhammer, K., 2007, Regulatory cascades to express nitrogenases, Biology of the Nitrogen Cycle, p. 131-145 10. Morari, I, 2003, Microbiologie general, Editura Alma Mater, Sibiu, 392 p. 11. Nadis, S., 2003, The cells that rule the seas, Scientific American, nov. 12. Robin, A., Vansuyt, G., Hinsinger, P., Meyer, J.M., Briat, J.F., Lemanceau, P., 2008, Iron dynamics in the rhizosphere: consequences for plant health and nutrition, Advances in Agronomy Volume 99, p. 183-225 13. Simion-Gruia, A., 2003, Cercetri asupra reelei trofice microbiene din ecosisteme acvatice eutrofe, raport de cercetare, nepublicat 14. Soran, V., Borcea, M., 1985, Omul i biosfera, Bucureti, Editura tiinific i. Enciclopedic 15. Stres, B., Bonete, M.J., Martnez-Espinosa, R.M., Mahne, I., Bothe, H., 2007, Organisms of the nitrogen cycle under extreme conditions: low temperature, salinity, ph value and water stress, Biology of the Nitrogen Cycle, p. 369-379 16. Widdison, P.E., Burt, T.P., 2007, Nitrogen cycle, Encyclopedia of Ecology, p. 2526-2533 17. Zarnea, G., 1970, Microbiologie general, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 677 p.

23

18. Zarnea, G., 1994, Tratat de microbiologie general, vol V., Editura Academiei Romne, Bucureti 19. www.annamox.com 20. www.enviroliteracy.org 21. www.wikpedia.org

24