Fő különbség – nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok
A nitrogén nélkülözhetetlen tápanyag az élő szervezetek számára, és nagyon fontos, hogy a rendelkezésre álló nitrogén jól kiegyensúlyozott és újrahasznosítható legyen, hogy az élő szervezetek felhasználhassák. A nitrogén természetes kétatomos formájában létezik (N2), amelyet a növények biológiai funkcióik miatt nem tudnak felvenni. A rögzített kétatomos nitrogén nitráttá és nitritté történő oxidálásának folyamatát nitrifikációnak nevezik; ezt leggyakrabban olyan baktériumfajok teszik, amelyek a nitrogént rögzített formában tudják hasznosítani. A légkör nitrogénegyensúlyának fenntartása érdekében a kétatomos nitrogént újrahasznosítási mechanizmussal kell előállítani, ahol a nitrátokat és nitriteket a baktériumok kétatomos nitrogénné redukálják vissza. Ezt a folyamatot denitrifikációnak nevezik. Így az e két folyamatban részt vevő baktériumokat nitrifikáló baktériumként és denitrifikáló baktériumként jellemzik. A nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok közötti fő különbség az, hogy a nitrifikáló baktériumok képesek a rendelkezésre álló ammóniát nitráttá és nitritté oxidálni, míg a denitrifikáló baktériumok a nitrátokat és nitriteket képesek redukálni a nitrátokat és nitriteket a természetben előforduló kétatomos nitrogéngázzá.
Mik azok a nitrifikáló baktériumok?
A nitrifikáló baktériumok kemolitotróf aerob baktériumok, amelyek képesek a talajban lévő NH3 nitráttá vagy nitritté oxidálni. Az NH3 a talajban ionos formában létezik: NH4+ A teljes nitrifikáció két folyamatban megy végbe., ahol az NH3 először nitritté oxidálódik (NO2–), majd nitráttá (NO) 3–), amelyet a növények hasznosítanak.
- NH4+ + O2 NO2 – + H+ + H2O
-
NEM2–+ O2 NEM3 –
Különbség a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok között 01. ábra: Nitrogénciklus
A nitrifikáció első reakcióját végrehajtó nitrifikáló baktériumokra példa a Nitrosomonas és a Nitrospira, amelyek a Proteobaktériumok β alosztályába tartoznak. A nitrifikációs folyamat második reakcióját végrehajtani és nitrátot termelő baktériumok közé tartozik a Nitrobacter, amely a Proteobaktériumok α alosztályába tartozik.
Mik azok a denitrifikáló baktériumok?
A denitrifikáló baktériumok a kemolitotróf anaerob vagy aerob baktériumok egy fajtája, amelyek képesek a nitrátokat és nitriteket gáz-halmazállapotú nitrogénformákká redukálni. A két fő forma a kétatomos nitrogén (N2) és a nitrogén-oxid (N2O). Ezzel a folyamattal a légköri nitrogén szintje visszaáll a normál koncentrációra. A denitrifikációs reakciót az alábbiakban szemléltetjük.
NO3– → NEM2–→ NEM + N2O → N2 (g)
02. ábra: Denitrifikáció
A denitrifikációban részt vevő fakultatív anaerobok a Thiobacillus denitrificans és a Micrococcus denitrificans. A Pseudomonas denitificans egy aerob denitrifikáló baktérium.
Mi a hasonlóság a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok között?
- A nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok kemolitoautotrófok.
- A legtöbbjük talaj által hordozott baktérium.
- Mindkét csoport részt vesz a bioszféra nitrogén egyensúlyának fenntartásában
- Mind a nitrifikáló, mind a denitrifikáló baktériumok tartalmaznak olyan enzimeket, amelyek katalizálják a nitrifikációs és denitrifikációs reakciókat
- A nitrifikáló és denitrifikáló baktériumokat egyaránt használják az iparban.
Mi a különbség a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok között?
Nitrifikáló vs denitrifikáló baktériumok |
|
| A nitrifikáló baktériumok olyan baktériumfajok, amelyek képesek a talajban lévő ammóniumot nitráttá oxidálni, amit a növények hasznosíthatnak. | A denitrifikáló baktériumok olyan baktériumfajok, amelyek képesek a nitrátokat vagy nitriteket gáz halmazállapotúvá, például nitrogén-oxiddá vagy kétatomos nitrogénné redukálni. |
| Reakció típusa | |
| A nitrifikáció egy oxidációs reakció. | A denitrifikáció egy redukciós reakció. |
| Képzett termékek | |
| A nitrifikáló baktériumok nitrátot vagy nitritet termelnek. | A denitrifikáló baktériumok nitrogén-oxidot vagy kétatomos nitrogént termelnek. |
| Prekurzorok a reakcióhoz | |
| A nitrifikáló baktériumok ammóniát vagy ammóniumionokat használnak. | A denitrifikáló baktériumok nitrátot vagy nitritet használnak előanyagként. |
| Oxigénszükséglet | |
| A nitrifikáló baktériumok többsége aerob. | A denitrifikáló baktériumok lehetnek aerobok vagy fakultatív anaerobok. |
| Ipari felhasználás | |
| A nitrifikáló baktériumokat nitrogénműtrágyaként használják. | A denitrifikáló baktériumokat szennyvízkezelő rendszerekben használják a nitrogéntartalmú hulladék lebontására. |
Összefoglaló – Nitrifikáló vs denitrifikáló baktériumok
A nitrogénciklus az egyik legfontosabb biogeokémiai körfolyamat a természetben, ahol a légköri nitrogén különböző kémiai formákká alakul, így elérhetővé válik az élő szervezetek számára. A nitrifikációs folyamat egy oxidatív folyamat, amelynek során a talajban ammóniumként jelenlévő nitrogén nitrátokká és nitritté alakul, ami növeli a nitrogén biológiai hozzáférhetőségét az élőlények számára. A denitrifikáció során a nitritek és nitrátok gáz halmazállapotúvá redukálódnak (kétatomos nitrogén és nitrogén-oxid). Ez a különbség a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok között. Mindkét folyamatot biológiailag kedvezővé teszi a mikrobák, különösen a kemolitotróf baktériumok részvétele. Jelenleg ezek a baktériumok iparilag fontosnak számítanak a mezőgazdasági és környezetvédelmi biotechnológia területén. Ezért potenciális kutatási témává váltak a biotechnológia területén.
A nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok PDF-verziójának letöltése
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet jegyzetének megfelelően. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok között.
