Razlika između nitrifikujućih i denitrifikujućih bakterija

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 13:33

Ključna razlika – nitrifikujuća vs denitrifikujuća bakterija

Azot je esencijalni nutrijent za žive organizme, a od velike je važnosti da se raspoloživi azot dobro izbalansira i reciklira kako bi ga živi organizmi koristili. Azot postoji u svom prirodnom dvoatomskom obliku (N_{2), koji biljke ne mogu apsorbirati zbog svojih bioloških funkcija. Proces oksidacije fiksnog dvoatomskog dušika u nitrate i nitrite naziva se nitrifikacija; to najčešće čine bakterijske vrste koje mogu iskoristiti dušik u njegovom fiksnom obliku. Kako bi se održala ravnoteža dušika u atmosferi, dvoatomski dušik bi trebao biti proizveden kroz mehanizam recikliranja, gdje se nitrati i nitriti vraćaju u dvoatomski dušik od strane bakterijskih vrsta. Ovaj proces se naziva denitrifikacija. Dakle, bakterije uključene u ova dva procesa okarakterizirane su kao nitrifikacijske bakterije i denitrifikacijske bakterije. Ključna razlika između nitrificirajućih i denitrifikujućih bakterija je u tome što su nitrificirajuće bakterije sposobne oksidirati raspoloživi amonijak u nitrate i nitrit, dok su denitrifikacijske bakterije sposobne reducirati nitrate i nitrite u svoj prirodni dijatomski oblik dušikovog plina.}

Šta su nitrifikujuće bakterije?

Nitrifikujuće bakterije su hemolitotrofne aerobne bakterije koje su sposobne oksidirati NH₃ u tlu do nitrata ili nitrita. NH₃ u zemljištu postoji u svom jonskom obliku NH₄⁺ Potpuna nitrifikacija se odvija u dva procesa, pri čemu se NH₃ prvo oksidira u nitrit (NO₂^–), a zatim u nitrat (NO ₃^{–), koji koriste biljke.}

1. NH₄⁺ + O₂ NO₂ – ^{+ H}+ ^{+ H}2_O

2. NO₂^–+ O₂ NO₃ ^–

   

   Slika 01: Ciklus azota

Primjeri bakterija nitrifikacije koje provode prvu reakciju nitrifikacije uključuju Nitrosomonas i Nitrospira koje pripadaju β podklasi Proteobacteria. Bakterije koje su sposobne da izvrše drugu reakciju procesa nitrifikacije i proizvode nitrate uključuju Nitrobacter, koji pripadaju α podklasi Proteobacteria.

Šta su denitrificirajuće bakterije?

Denitrifikujuće bakterije su vrsta kemolitotrofnih anaerobnih ili aerobnih bakterija koje su sposobne reducirati nitrate i nitrite u plinovite oblike dušika. Dva glavna oblika su dvoatomski azot (N₂) i azotni oksid (N_{2O). Kroz ovaj proces, nivoi atmosferskog azota se regenerišu do normalne koncentracije. Reakcija denitrifikacije je ilustrovana ispod.}

NO₃^– → NE₂^{–→ NE + N}2_{O → N}2 (g)

Slika 02: Denitrifikacija

Fakultativni anaerobi uključeni u denitrifikaciju su Thiobacillus denitrificans i Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans je aerobna denitrifikujuća bakterija.

Koje su sličnosti između nitrifikujućih i denitrifikujućih bakterija?

• Nitrificirajuće i denitrifikujuće bakterije su hemolitoautotrofne.
• Većina njih su bakterije iz tla.
• Obe grupe učestvuju u održavanju ravnoteže azota u biosferi
• Bakterije koje nitrificiraju i denitrifikuju sadrže enzime koji kataliziraju reakcije nitrifikacije i denitrifikacije
• Bakterije koje nitrifikuju i denitrifikuju se koriste u industriji.

Koja je razlika između nitrifikujućih i denitrifikujućih bakterija?

Nitrifikujuća vs denitrifikujuća bakterija
Nitrifikujuće bakterije su bakterijske vrste koje su sposobne oksidirati amonijak u tlu do nitrata, koje biljke mogu iskoristiti.	Denitrifikacijske bakterije su bakterijske vrste koje su sposobne reducirati nitrate ili nitrite u plinovite oblike kao što su dušikov oksid ili dvoatomski dušik.
Vrsta reakcije
Nitrifikacija je reakcija oksidacije.	Denitrifikacija je reakcija redukcije.
Formirani proizvodi
Nitrifikujuće bakterije proizvode nitrate ili nitrit.	Denitrifikacijske bakterije proizvode dušikov oksid ili dvoatomski dušik.
Prekursori za reakciju
Nitrificirajuće bakterije koriste amonijak ili amonijum ione.	Denitrifikujuće bakterije koriste nitrate ili nitrit kao svoje prekursore.
Zahtjevi za kisik
Većina nitrifikujućih bakterija je aerobna.	Denitrifikujuća bakterija može biti aerobna ili fakultativno anaerobna.
Industrijska upotreba
Nitrifikujuće bakterije se koriste kao azotno đubrivo.	Denitrifikujuće bakterije se koriste u sistemima upravljanja otpadnim vodama za razgradnju azotnog otpada.

Sažetak – Nitrifikujuća vs denitrifikujuća bakterija

Azotni ciklus je jedan od najvažnijih biogeokemijskih ciklusa u prirodi u kojem se atmosferski azot pretvara u različite hemijske oblike, čineći ga dostupnim živim organizmima za korišćenje. Proces nitrifikacije je oksidativni proces u kojem se dušik prisutan kao amonijak u tlu pretvara u nitrate i nitrite, povećavajući bioraspoloživost dušika za organizme. Tokom denitrifikacije, nitriti i nitrati se redukuju u plinovite oblike (dvoatomski dušik i dušikov oksid). Ovo je razlika između nitrifikujućih i denitrifikujućih bakterija. Oba ova procesa biološki su povoljna zbog uključivanja mikroba, posebno hemolitotrofnih bakterija. Trenutno se ove bakterije smatraju industrijski važnim u poljima poljoprivredne i ekološke biotehnologije. Stoga su postali potencijalna istraživačka tema u oblasti biotehnologije.

Preuzmite PDF verziju bakterija nitrifikujućih vs denitrifikujućih

Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između nitrifikujućih i denitrificirajućih bakterija.