Różnica między Anammox a Denitryfikacją

The kluczowa różnica między anammoksem a denitryfikacją jest to anammox odnosi się do beztlenowe utlenianie amonu, które przekształca amon i azotyny w gazowy azot w warunkach beztlenowych. W międzyczasie,podczas denitryfikacja to biologiczna transformacja azotanu w N₂₎ przez denitryfikujące bakterie.

Cykl azotowy jest ważnym cyklem biogeochemicznym, w którym azot przekształca się w różne formy chemiczne, takie jak NH₃₎, NH₄⁺, NIE₂₎^-, NIE₃₎^- itd. W obiegu azotu występują cztery główne procesy. Są to fiksacja, amonifikacja, nitryfikacja i denitryfikacja. Wiele z tych procesów jest przeprowadzanych przez mikroorganizmy, zwłaszcza bakterie obecne w glebie. Anammox jest jednym z najnowszych dodatków do cyklu azotowego. Jest to proces beztlenowego utleniania amonu. Specyficzna grupa bakterii znana jako planctomycetes przeprowadza ten proces. Posiadają specjalną organellę zwaną anammoksosomami, która zapewnia miejsce reakcji anammoksowej. Jednak ostatecznie denitryfikacja i anammox wytwarzają gazowy azot.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest Anammox 
3. Co to jest denitryfikacja
4. Podobieństwa między Anammox a denitryfikacją
5. Porównanie obok siebie - Anammox vs Denitryfikacja w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest Anammox?

Anammox to proces zwany beztlenowym utlenianiem amonu. Jest to reakcja, która wykorzystuje amon i azotyn jako akceptory elektronów i wytwarza gazowy azot w warunkach beztlenowych. Reakcja Anammox jest jednym z najnowszych dodatków do biochemicznego obiegu azotu. Specjalizuje się w tym grupa wyspecjalizowanych bakterii przypominających planctomycete. Bakterie te czerpią energię do wzrostu z konwersji amonu i azotynu w gazowy azot przy całkowitym braku tlenu. Posiadają jeden anammoksosom: związany z błoną przedział wewnątrz cytoplazmy, który stanowi maszynerię dla procesu anammoksu. Ponadto bakterie te są wypełnione białkami typu cytochromu c, w tym enzymami, które przeprowadzają kluczowe reakcje kataboliczne procesu anammox, dzięki czemu komórki są wyjątkowo czerwone. Bakterie Anammox wykazują wyjątkowo wolne tempo wzrostu.

Rysunek 01: Anammox

W środowisku morskim ponad 50% N₂₎ uwalniany gaz może być wytwarzany przez bakterie anammox. Ponadto proces anammox stanowi atrakcyjną alternatywę dla obecnych systemów oczyszczania ścieków do usuwania amoniaku z azotem (NH₄-N). Oszczędza także ~ 75% nitryfikacji i 100% denitryfikacji cyklu azotowego.

Co to jest Denitryfikacja?

Denitryfikacja to proces redukcji azotanów w glebie do gazowego azotu atmosferycznego przez bakterie denitryfikacyjne. To jest przeciwieństwo nitryfikacji. Denitryfikacja jest niezbędnym etapem cyklu azotowego, który uwalnia stały azot z powrotem do atmosfery i kończy cykl azotowy.

Rysunek 02: Denitryfikacja

Denitryfikację ułatwiają bakterie denitryfikujące, takie jak Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, itp. Bakterie te są fakultatywnymi bakteriami beztlenowymi i heterotroficznymi. Działają w warunkach beztlenowych lub beztlenowych, takich jak podmokłe gleby. Używają azotanu jako substratu oddechowego, w wyniku czego azotan uwalnia się do atmosfery w postaci gazowego azotu. Podobnie bakterie denitryfikujące są zdolne do redukcji azotanów i azotynów do ich naturalnie występującej dwuatomowej postaci gazowego azotu. Dzięki temu procesowi poziomy azotu atmosferycznego są regenerowane do normalnego stężenia.

Reakcja denitryfikacji jest zilustrowana poniżej.

NIE₃₎^- → NIE₂₎^- → NIE + N₂₎O → N_{2 (g)}

Jakie są podobieństwa między anammoksem a denitryfikacją?

• Anammox i denitryfikacja to dwie ważne części cyklu azotowego.
• Procesy te wytwarzają gazowy azot.
• Bakterie to główne mikroorganizmy, które przeprowadzają oba procesy.

Jaka jest różnica między Anammox a Denitryfikacją?

Anammox to beztlenowe utlenianie amonu, które jest reakcją przekształcającą amon i azotyny w gazowy azot w warunkach beztlenowych. Natomiast denitryfikacja to redukcja azotanu do gazowego azotu przez denitryfikację bakterii. Jest to więc kluczowa różnica między anammoksem a denitryfikacją. Poza tym proces anammox jest reakcją NH₄⁺ + NIE₂₎^- → N.₂₎ + 2H₂₎O, podczas gdy denitryfikacja jest reakcją NO₃₎^- → NIE₂₎^- → NIE + N₂₎O → N₂₎ (sol). Dlatego jest to kolejna różnica między anammoksem a denitryfikacją.

Ponadto reakcja anammox jest przeprowadzana przez bakterie należące do planctomycetes (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia i Gatunki Scalindua). Natomiast denitryfikacja jest wykonywana przez bakterie takie jak Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, itd. Zatem jest to również ważna różnica między anammoksem a denitryfikacją.

Podsumowanie - Anammox vs Denitryfikacja

Anammox to reakcja, która przekształca amon i azotyny w gazowy azot w warunkach beztlenowych przez bakterie anammox, natomiast denitryfikacja to proces redukcji azotanu i azotynu do gazowego azotu przez bakterie denitryfikujące. Zarówno anammox, jak i denitryfikacja są ważnymi procesami w biochemicznym cyklu azotowym. Oto podsumowanie różnicy między anammoksem a denitryfikacją.

Odniesienie:

1. Hu, Bao-lan i in. „Beztlenowe utlenianie amonu (Anammox) w różnych naturalnych ekosystemach.” Transakcje Towarzystwa Biochemicznego, National Library of Medicine, grudzień 2011, dostępne tutaj.
2. „Denitryfikacja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 grudnia 2019, dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Cykl azotowy Arrigo” Shou-Qing Ni i Jian Zhang - Beztlenowe utlenianie amonu: od laboratorium do zastosowania na pełną skalę. BioMed Research International, vol. 2013, ss. 1–10, 2013 (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Cykl azotowy” Autor: Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Użytkownik: Nojhan), tłumaczenie Joanjoc d'après Zdjęcie: Cykl azote fr.svg. Praca pochodna: Burkhard (dyskusja) Nitrogen_Cycle.jpg: Agencja ochrony Praca pochodna: Raeky (dyskusja) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia