Разлика между нитрифициращи и денитрифициращи бактерии

Ключова разлика - нитрифициращи срещу денитрифициращи бактерии

Азотът е важно хранително вещество за живите организми и е от голямо значение наличният азот да е добре балансиран и рециклиран, за да бъде използван от живите организми. Азотът съществува в естествената му диатомична форма (N₂), които не могат да бъдат усвоени от растенията за техните биологични функции. Процесът на окисляване на фиксиран диатомичен азот в нитрати и нитрити се нарича нитрификация; най-често това се прави от бактериални видове, които могат да използват азота във фиксираната му форма. За да се поддържа азотният баланс в атмосферата, диатомичният азот трябва да се произвежда чрез механизъм за рециклиране, където нитратите и нитритите се редуцират обратно до диатомичен азот от бактериални видове. Този процес се обозначава като денитрификация. По този начин бактериите, участващи в тези два процеса, се характеризират като нитрифициращи бактерии и денитрифициращи бактерии. Ключовата разлика между нитрифициращите и денитрифициращите бактерии е тази нитрифициращите бактерии са способни да окисляват наличния амоняк до нитрати и нитрити докато денитрифициращите бактерии са способни да редуцират нитратите и нитритите до естествено срещащата се диатомична форма на азотен газ.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво представляват нитрифициращите бактерии
3. Какво представляват денитрифициращите бактерии
4. Прилики между нитрифициращите и денитрифициращите бактерии
5. Паралелно сравнение - нитрифициращи срещу денитрифициращи бактерии в таблична форма
6. Резюме

Какво представляват нитрифициращите бактерии?

Нитрифициращите бактерии са хемолитотрофни аеробни бактерии, които са способни да окисляват NH₃в почвата да нитрира или нитрити. NH₃ в почвата съществува в нейната йонна форма на NH₄⁺. Пълното нитрификация се извършва в два процеса, където NH₃ първо се окислява до нитрит (NO₂^-), последван от нитрат (NO₃^-), която се използва от растенията.

NH₄⁺ + О₂НЕ₂^- + Н⁺+ Н₂О
НЕ₂^-+ О₂НЕ₃^{^-}
Фигура 01: Азотен цикъл

Примерите за нитрифициращи бактерии, които осъществяват първата реакция на нитрификация, включват Nitrosomonas и Nitrospira които принадлежат към β подклас на протеобактерии. Бактериите, които са способни да проведат втората реакция на процеса на нитрификация и да произвеждат нитрати, включват Nitrobacter, които принадлежат към подклас α на протеобактерии.

Какво представляват денитрифициращите бактерии?

Денитрифициращите бактерии са вид хемолитотрофни анаеробни или аеробни бактерии, които са способни да редуцират нитратите и нитритите до газообразни азотни форми. Двете основни форми са диатомичен азот (N₂) и азотен оксид (N₂О). Чрез този процес нивата на атмосферния азот се регенерират до нормалната концентрация. Реакцията на денитрификация е илюстрирана по-долу.

НЕ₃^- → НЕ₂^- → НЕ + N₂O → N_{2 (ж)}

Фигура 02: Денитрификация

Факултативните анаероби, участващи в денитрификацията, са Thiobacillus denitrificans, и Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans е аеробна денитрифицираща бактерия.

Какви са приликите между нитрифициращите и денитрифициращите бактерии?

Нитрифициращите и денитрифициращите бактерии са хемолитоавтотрофни.
Повечето от тях са бактерии, пренасяни от почвата.
И двете групи участват в поддържането на баланса на азота в биосферата
Както нитрифициращите, така и денитрифициращите бактерии съдържат ензими, които катализират реакциите на нитрификация и денитрификация
Както нитрифициращите, така и денитрифициращите бактерии се използват в промишлеността.

Каква е разликата между нитрифициращите и денитрифициращите бактерии?

Нитрифициращи срещу денитрифициращи бактерии
Нитрифициращите бактерии са бактериални видове, които са способни да окисляват амония в почвата до нитрати, които могат да бъдат използвани от растенията.	Денитрифициращите бактерии са бактериални видове, които са способни да редуцират нитратите или нитритите до газообразни форми като азотен оксид или диатомичен азот.
Тип на реакцията
Нитрификацията е окислителна реакция.	Денитрификацията е редукционна реакция.
Продукти формирани
Нитрифициращите бактерии произвеждат нитрати или нитрити.	Денитрифициращите бактерии произвеждат азотен оксид или диатомичен азот.
Предшественици за реакцията
Нитрифициращите бактерии използват амоняк или амониеви йони.	Денитрифициращите бактерии използват нитрати или нитрити като свои предшественици.
Изискване за кислород
Повечето от нитрифициращите бактерии са аеробни.	Денитрифициращите бактерии могат да бъдат аеробни или факултативни анаеробни.
Промишлена употреба
Нитрифициращите бактерии се използват като азотни торове.	Денитрифициращите бактерии се използват в системите за управление на отпадъчните води за разграждане на азотни отпадъци.

Обобщение - Нитрифициращи срещу денитрифициращи бактерии

Азотният цикъл е един от най-важните биогеохимични цикли в природата, при който атмосферният азот се преобразува в различни химични форми, което го прави достъпно за използване от живите организми. Процесът на нитрификация е окислителен процес, при който азотът, присъстващ като амоний в почвата, се превръща в нитрати и нитрити, увеличавайки биологичната наличност на азот за организмите. По време на денитрификацията нитритите и нитратите се редуцират до газообразни форми (диатомичен азот и азотен оксид). Това е разликата между нитрифициращите и денитрифициращите бактерии. И тези два процеса са биологично благоприятни от участието на микроби, особено хемолитотрофни бактерии. Понастоящем тези бактерии се считат за промишлено важни в областта на биотехнологията в селското стопанство и околната среда. Следователно те се превърнаха в потенциална изследователска тема в областта на биотехнологиите.

Изтеглете PDF версия на нитрифициращите срещу денитрифициращите бактерии

Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между нитрифициращи и денитрифициращи бактерии.

Препратки:

1. Себрон, Орели, Тиери Берте и Жозет Гарние. „Нитрификация и нитрифициращи бактерии в река Долна Сена и устие (Франция).“ Приложна и екологична микробиология. Американско дружество за микробиология, декември 2003 г. Налични тук 01 август 2017г.
2. Такая, Наоки, Мария Антонина Б. Каталанско-Сакайри, Ясуши Сакагучи, Исао Като, Жемин Чжоу и Хирофуми Шун. „Аеробни денитрифициращи бактерии, които произвеждат ниски нива на азотен оксид.“ Приложна и екологична микробиология. Американско дружество за микробиология, юни 2003 г. Налични тук 01 август 2017г.

С любезност на изображенията:

1. "азотен цикъл" от KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) чрез Flickr
2. "1.12 Буфери за азот" от Националния агролесовъден център (CC BY 2.0) чрез Flickr

Наука и природа