Типы биохимических процессов, протекающих в экосистемах с участием микроорганизмов

В глобальной экологической системе Земли большая роль принадлежит микроорганизмам, являющимся одним из наиболее активных звеньев биогеохимических пищевых цепей и выполняющим важные биохимические функции в биосфере. Впервые вопрос о громадных масштабах биогеохимической деятельности микроорганизмов был поставлен В.И.Вернадским. Он сформулировал основные понятия биогенной миграции химических элементов в биосфере и учел роль микроорганизмов в этом процессе

Биогеохимические процессы, протекающие в экосистемах с участием микроорганизмов:
1) Минерализация - превращение органических соединений в неорганические, ведущая к упрощению биохимического состава экосистем.
2) Превращение неорганических элементов питания в органические протоплазматические комплексы микробных клеток.

3) Окисление, являющееся одним из источников энергии в экосистеме. Хемоавтотрофы получают
энергию при окислении аммония, нитрита, серы, сероводорода, закиси железа, водорода. Гетеротрофы получают энергию при окислении органических веществ.
4) Фиксация или превращение газовой формы элемента в негазовую : превращения углекислого газа в фотосинтезе, биологическая фиксация азота, окисление сероводорода.

5) Восстановление, связанное с энергетическим метаболизмом клетки. При снижении окислительно-восстановительного потенциала среды из-за микробиального потребления кислорода в экосистеме также создаются восстановительные условия, при которых может осуществляться редукция многих элементов (железа трехвалентного в двухвалентное, марганца четырехвалентного в двухвалентный и т.д.).
6) Формирование геологических отложений. С биогеохимической деятельностью микроорганизмов связано образование серных, сульфидных, марганцевых, железных руд, известняков, угля, нефти, торфа.

7) Выделение органических хелатообразующих соединений, которые растворяют относительно нерастворимые неорганические вещества или удерживают
различные компоненты в растворимой форме.
8) Отложение на поверхности клеток микроорганизмов неорганических веществ (Fe, Mn), широко распространенное в природе и причиняющее человеку значительный ущерб (засорение труб).

9) Фракционирование изотопов. Микроорганизмы обладают способностью
использовать более легкий изотоп из смеси природных. Это является доказательством биогенной природы некоторых химических процессов, протекающих в биосфере, например бактериальных (происхождение серных месторождений, обогащенных изотопом 32S)
10) Обеспечение животных азотсодержащими веществами, фосфором, калием,
что влияет на трофическую структуру сообществ животных, их видовое разнообразие, численность и биомассу. Поток элементов через популяцию животных в этом случае делится на два: протекающий в надземной части экосистемы и в почвенном ярусе.