Diferența dintre bacteriile de nitrificare și denitrificare

Diferența cheie - Nitrificarea vs. bacteriile denitrificatoare

Azotul este un nutrient esențial pentru organismele vii și este deosebit de important ca azotul disponibil să fie bine echilibrat și reciclat pentru a fi utilizat de organismele vii. Azotul există în forma sa diatomică naturală (N₂), care nu pot fi absorbite de plante pentru funcțiile lor biologice. Procesul de oxidare a azotului diatomic fix în nitrați și nitriți se numește nitrificare; aceasta se face cel mai adesea de speciile bacteriene care pot utiliza azotul în forma sa fixă. Pentru a menține echilibrul de azot în atmosferă, azotul diatomic trebuie produs printr-un mecanism de reciclare, în care nitrații și nitriții sunt reduse înapoi la azotul diatomic de către speciile bacteriene. Acest proces este denumit denitrificare. Astfel, bacteriile implicate în aceste două procese sunt caracterizate ca bacterii nitrificatoare și bacterii denitrificatoare. Diferența esențială dintre bacteriile nitrificatoare și denitrificatoare este aceea nitrificarea bacteriilor sunt capabile să oxideze amoniacul disponibil la nitrat și nitrit întrucât bacteriile denitrificatoare sunt capabile să reducă nitrații și nitriții în forma sa diatomică în mod natural, azot gazos.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce sunt bacteriile nitrificatoare
3. Ce sunt bacteriile denitrificatoare
4. Asemănări între bacteriile de nitrificare și denitrificare
5. Comparație comparativă - Nitrificarea vs. bacteriile denitrificatoare în formă tabulară
6. rezumat

Ce sunt bacteriile nitrificatoare?

Bacteriile de nitrificare sunt bacterii aerobice chemolitotrofice care sunt capabile să oxideze NH₃în sol la azot sau nitrit. NH₃ în sol există în forma sa ionică de NH₄⁺. Nitrificarea completă are loc în două procese, unde NH₃ este mai întâi oxidat la nitrit (nr₂^-) urmată de nitrat (nr₃^-), care este utilizată de plante.

NH₄⁺ + O₂NU₂^- + H⁺+ H₂O
NU₂^-+ O₂NU₃^{^-}
Figura 01: Ciclul azotului

Exemple de bacterii nitrificatoare care efectuează prima reacție de nitrificare includ Nitrosomonas și Nitrospira care aparțin subclaselor β din Proteobacteria. Bacteriile care sunt capabile să efectueze cea de-a doua reacție a procesului de nitrificare și produc nitrați includ Nitrobacter, care aparțin subclaselor α Proteobacteria.

Ce sunt bacteriile denitrificatoare?

Bacteriile denitrificatoare sunt un tip de bacterii anaerobe sau aerobe chimiolitotrofice care sunt capabile să reducă nitrații și nitriții în formele de azot gazos. Cele două forme principale sunt azotul diatomic (N₂) și oxid de azot (N₂O). Prin acest proces, nivelurile atmosferice de azot sunt regenerate la concentrația normală. Reacția de denitrificare este ilustrată mai jos.

NU₃^- → NU₂^- → NO + N₂O → N_{2 (g)}

Figura 02: Denitrificarea

Fac anaerobii facultativi implicați în denitrificare Thiobacillus denitrificans, și Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans este o bacterie denitrificatoare aerobă.

Care sunt asemănările dintre bacteriile de nitrificare și denitrificare?

Nitrificarea și bacteria denitrificatoare sunt chemolitioautotrofice.
Cele mai multe dintre acestea sunt bacterii suportate de sol.
Ambele grupuri participă la menținerea echilibrului de azot în biosferă
Ambele bacterii nitrificatoare și denitrificatoare conțin enzime care catalizează reacțiile de nitrificare și denitrificare
Ambele bacterii nitrificatoare și denitrificatoare sunt industriile folosite.

Care este diferența dintre bacteriile de nitrificare și denitrificare?

Nitrificarea vs. bacteriile denitrificatoare
Bacteriile de nitrificare sunt specii bacteriene care sunt capabile să oxideze amoniacul din sol la nitrați, care ar putea fi utilizate de plante.	Bacteriile denitrificatoare sunt specii bacteriene care sunt capabile să reducă nitrații sau nitriții în forme gazoase, cum ar fi oxidul de azot sau azotul diatomic.
Tip de reacție
Nitrificarea este o reacție de oxidare.	Denitrificarea este o reacție de reducere.
Produse formate
Bacteriile nitrificatoare produc nitrați sau nitriți.	Bacteriile denitrificatoare produc oxid de azot sau azot diatomic.
Precursori pentru reacție
Bacteriile nitrificatoare utilizează ioni de amoniu sau de amoniu.	Bacteriile denitrificatoare utilizează nitrați sau nitriți ca precursori ai lor.
Cerința de oxigen
Majoritatea bacteriilor nitrificatoare sunt aerobe.	Bacteriile denitrificatoare pot fi anaerobe aerobice sau facultative.
Utilizare industrială
Nitratarea bacteriilor se utilizează ca îngrășăminte pe bază de azot.	Bacteriile denitrificatoare sunt utilizate în sistemele de gestionare a apelor reziduale pentru a degrada deșeurile de azot.

Rezumat - Nitrificarea vs bacteriile denitrificatoare

Ciclul azotului este unul dintre cele mai importante cicluri biogeochimice din natură în care azotul atmosferic este transformat în diferite forme chimice, făcându-l disponibil pentru utilizarea organismelor vii. Procesul de nitrificare este un proces oxidant în care azotul prezent ca amoniu în sol este transformat în nitrați și nitriți, crescând biodisponibilitatea azotului pentru organisme. În timpul denitrificării, nitriții și nitrații sunt reduse la forme gazoase (azot diatomic și oxid de azot). Aceasta este diferența dintre bacteriile nitrificatoare și denitrificatoare. Ambele procese sunt favorabile din punct de vedere biologic prin implicarea microbilor, în special a bacteriilor chimolitotrofice. În prezent, aceste bacterii sunt considerate importante din punct de vedere industrial în domeniul biotehnologiei agricole și de mediu. Prin urmare, acestea au devenit un subiect potențial de cercetare în domeniul biotehnologiei.

Descărcați versiunea PDF a nitrificării împotriva bacteriilor denitrificatoare

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline conform notei de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre bacteriile de nitrificare și denitrificare.

Referințe:

1. Cébron, Aurélie, Thierry Berthe și Josette Garnier. "Nitrificarea și bacteriile nitrificatoare în râul și estuarul de pe malul Senei (Franța)" Microbiologie aplicată și de mediu. Societatea Americană pentru Microbiologie, decembrie 2003. Web. Disponibil aici. 01 august 2017.
2. Takaya, Naoki, Maria Antonina B. Catalan-Sakairi, Yasushi Sakaguchi, Isao Kato, Zhemin Zhou și Hirofumi Shoun. "Bacteriile de denitrificare aerobe care produc niveluri scăzute de oxid de azot". Aplicată și mediul microbiologic. Societatea Americană pentru Microbiologie, iunie 2003. Web. Disponibil aici. 01 august 2017.

Datorită fotografiei:

1. "ciclu de azot" de KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) prin intermediul Flickr
2. "Tampoane pentru azot" 1,12 de către Centrul Național de Agroforestare (CC BY 2.0) prin intermediul Flickr

Microbiologie