Różnica między bakteriami nitryfikującymi a denitryfikującymi
Share
Kluczowa różnica - bakterie nitryfikujące kontra bakterie denitryfikujące
Azot jest niezbędnym składnikiem odżywczym dla żywych organizmów i bardzo ważne jest, aby dostępny azot był dobrze zbilansowany i poddany recyklingowi w celu wykorzystania przez żywe organizmy. Azot występuje w swojej naturalnej postaci okrzemkowej (N2)), które nie mogą zostać wchłonięte przez rośliny ze względu na ich funkcje biologiczne. Proces utleniania utrwalonego azotu dwuatomowego do azotanów i azotynów nazywa się nitryfikacją; najczęściej dzieje się tak w przypadku gatunków bakterii, które mogą wykorzystywać azot w ustalonej formie. Aby utrzymać równowagę azotową w atmosferze, azot dwuatomowy powinien być wytwarzany poprzez mechanizm recyklingu, w którym azotany i azotyny są redukowane z powrotem do azotu dwuatomowego przez gatunki bakterii. Proces ten nazywa się denitryfikacją. Zatem bakterie biorące udział w tych dwóch procesach są scharakteryzowane jako bakterie nitryfikacyjne i bakterie denitryfikujące. Kluczowa różnica między bakteriami nitryfikującymi i denitryfikującymi polega na tym bakterie nitryfikacyjne są zdolne do utleniania dostępnego amoniaku do azotanów i azotynów natomiast bakterie denitryfikujące są zdolne do redukcji azotanów i azotynów do ich naturalnie występującej dwuatomowej postaci gazowego azotu.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są bakterie azotujące
3. Co to są bakterie denitryfikujące
4. Podobieństwa między bakteriami azotującymi i denitryfikującymi
5. Porównanie obok siebie - bakterie nitryfikacyjne kontra bakterie denitryfikujące w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to są bakterie nitryfikujące?
Bakterie nitryfikujące to chemolitotroficzne bakterie tlenowe zdolne do utleniania NH3) w glebie do azotanów lub azotynów. NH3) w glebie występuje w formie jonowej NH4+. Całkowita nitryfikacja zachodzi w dwóch procesach, w których NH3) najpierw utlenia się do azotynu (NO2)-), a następnie azotan (NO3)-), który jest wykorzystywany przez rośliny.
- NH4+ + O2) NIE2)- + H.+ + H.2)O
- NIE2)-+ O2) NIE3)-
Rysunek 01: Cykl azotowy
Przykłady bakterii nitryfikujących, które przeprowadzają pierwszą reakcję nitryfikacji obejmują Nitrosomonas i Nitrospira które należą do podklasy β z Proteobakterie. Bakterie zdolne do przeprowadzenia drugiej reakcji procesu nitryfikacji i produkcji azotanu obejmują Nitrobacter, które należą do podklasy α z Proteobakterie.
Co to są bakterie denitryfikujące?
Bakterie denitryfikujące są rodzajem chemolitotroficznych bakterii beztlenowych lub tlenowych, które są zdolne do redukcji azotanów i azotynów do gazowych form azotu. Dwie główne formy to azot okrzemkowy (N2)) i podtlenek azotu (N2)O). Dzięki temu procesowi poziomy azotu atmosferycznego są regenerowane do normalnego stężenia. Reakcja denitryfikacji jest zilustrowana poniżej.
NIE3)- → NIE2)- → NIE + N2)O → N2 (g)
Rysunek 02: Denitryfikacja
Fakultatywne beztlenowce biorące udział w denitryfikacji to Thiobacillus denitrificans, i Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans jest tlenową bakterią denitryfikującą.
Jakie są podobieństwa między bakteriami azotującymi i denitryfikującymi?
- Bakterie nitryfikujące i denitryfikujące są chemolitotautotroficzne.
- Większość z nich to bakterie glebowe.
- Obie grupy uczestniczą w utrzymaniu równowagi azotowej w biosferze
- Zarówno bakterie nitryfikacyjne, jak i denitryfikujące zawierają enzymy, które katalizują reakcje nitryfikacji i denitryfikacji
- Zarówno bakterie nitryfikujące, jak i denitryfikujące są przemysłami stosowanymi.
Jaka jest różnica między bakteriami azotującymi i denitryfikującymi?
Nitrifying vs. Denitrifying Bacteria | |
| Bakterie azotujące to gatunki bakterii zdolne do utleniania amonu w glebie do azotanów, które mogą być wykorzystywane przez rośliny. | Bakterie denitryfikujące to gatunki bakterii zdolne do redukcji azotanów lub azotynów do postaci gazowych, takich jak podtlenek azotu lub azot okrzemkowy. |
| Rodzaj reakcji | |
| Nitryfikacja jest reakcją utleniania. | Denitryfikacja to reakcja redukcji. |
| Produkty utworzone | |
| Bakterie nitryfikujące wytwarzają azotan lub azotyn. | Bakterie denitryfikujące wytwarzają podtlenek azotu lub azot okrzemkowy. |
| Prekursory reakcji | |
| Bakterie nitryfikujące wykorzystują amoniak lub jony amonowe. | Bakterie denitryfikujące wykorzystują azotan lub azotyn jako swoje prekursory. |
| Wymagania tlenowe | |
| Większość bakterii nitryfikacyjnych jest tlenowa. | Bakterie denitryfikujące mogą być tlenowe lub fakultatywne beztlenowe. |
| Użytek przemysłowy | |
| Bakterie nitryfikujące są stosowane jako nawozy azotowe. | Bakterie denitryfikujące stosuje się w systemach gospodarki ściekami w celu degradacji odpadów azotowych. |
Podsumowanie - Nitrifying vs. Denitrifying Bacteria
Cykl azotowy jest jednym z najważniejszych cykli biogeochemicznych w przyrodzie, w którym azot atmosferyczny jest przekształcany w różne formy chemiczne, co umożliwia wykorzystanie go przez organizmy żywe. Proces nitryfikacji jest procesem utleniającym, w którym azot obecny w glebie jako amon jest przekształcany w azotany i azotyny, zwiększając biodostępność azotu dla organizmów. Podczas denitryfikacji azotany i azotany są redukowane do postaci gazowych (azot dwuatomowy i podtlenek azotu). To jest różnica między bakteriami nitryfikującymi i denitryfikującymi. Oba te procesy są biologicznie korzystne dzięki zaangażowaniu drobnoustrojów, zwłaszcza bakterii chemolitotroficznych. Obecnie bakterie te są uważane za ważne przemysłowo w dziedzinie biotechnologii rolniczej i środowiskowej. Dlatego stały się potencjalnym tematem badawczym w dziedzinie biotechnologii.
Pobierz wersję PDF Nitrifying vs. Denitrifying Bacteria
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między bakteriami azotującymi i denitryfikującymi.
Bibliografia:
1. Cébron, Aurélie, Thierry Berthe i Josette Garnier. „Nitryfikacja i bakterie nitryfikujące w dolnym Sekwanie i ujściu rzeki (Francja).” Mikrobiologia stosowana i środowiskowa. American Society for Microbiology, grudzień 2003. Web. Dostępny tutaj. 01 sierpnia 2017 r.
2. Takaya, Naoki, Maria Antonina B. Catalan-Sakairi, Yasushi Sakaguchi, Isao Kato, Zhemin Zhou i Hirofumi Shoun. „Tlenowe bakterie denitryfikujące, które wytwarzają niski poziom podtlenku azotu”. Mikrobiologia stosowana i środowiskowa. American Society for Microbiology, czerwiec 2003. Sieć. Dostępny tutaj. 01 sierpnia 2017 r.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „cykl azotowy” KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) przez Flickr
2. „1.12 Bufory dla azotu” przez National Agroforestry Center (CC BY 2.0) przez Flickr
