Разница между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями

Ключевое отличие - нитрифицирующие против денитрифицирующих бактерий
 

Азот является важным питательным веществом для живых организмов, и очень важно, чтобы доступный азот был хорошо сбалансирован и переработан для использования живыми организмами. Азот существует в своей естественной двухатомной форме (N₂), которые не могут быть поглощены растениями для их биологических функций. Процесс окисления фиксированного двухатомного азота в нитраты и нитриты называется нитрификацией; это чаще всего делается бактериальными видами, которые могут использовать азот в его фиксированной форме. Чтобы поддерживать баланс азота в атмосфере, двухатомный азот должен производиться с помощью механизма рециркуляции, при котором нитраты и нитриты восстанавливаются обратно в двухатомный азот бактериальными видами. Этот процесс называется денитрификацией. Таким образом, бактерии, участвующие в этих двух процессах, характеризуются как нитрифицирующие бактерии и денитрифицирующие бактерии. Основное различие между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями заключается в том, что нитрифицирующие бактерии способны окислять имеющийся аммиак до нитратов и нитритов в то время как денитрифицирующие бактерии способны восстанавливать нитраты и нитриты до природной двухатомной формы газообразного азота.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое нитрифицирующие бактерии
3. Что такое денитрифицирующие бактерии
4. Сходство между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями
5. Сравнение бок о бок - нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии в табличной форме
6. Резюме

Что такое нитрифицирующие бактерии?

Нитрифицирующие бактерии - это хемолитотрофные аэробные бактерии, способные окислять NH.₃ в почве нитрат или нитрит. Нью-Гемпшир₃ в почве существует в своей ионной форме NH₄⁺. Полная нитрификация происходит в два процесса, где NH₃ сначала окисляется до нитрита (NO₂^-) с последующим нитратом (НЕТ₃^-), который используется растениями.

1. Нью-Гемпшир₄⁺ + О₂ НЕТ₂^- + ЧАС⁺ + ЧАС₂О
2. НЕТ₂^-+ О₂ НЕТ₃^-

   

   Рисунок 01: Азотный цикл

Примеры нитрифицирующих бактерий, которые проводят первую реакцию нитрификации, включают Nitrosomonas и Nitrospira которые принадлежат к подклассу Proteobacteria. Бактерии, которые способны проводить вторую реакцию процесса нитрификации и продуцировать нитрат, включают Nitrobacter, которые принадлежат к подклассу Proteobacteria.

Что такое денитрифицирующие бактерии?

Денитрифицирующие бактерии представляют собой тип хемолитотрофных анаэробных или аэробных бактерий, которые способны восстанавливать нитраты и нитриты до газообразных азотных форм. Двумя основными формами являются двухатомный азот (N₂) и закись азота (N₂О). Посредством этого процесса уровни азота в атмосфере восстанавливаются до нормальной концентрации. Реакция денитрификации иллюстрируется ниже.

НЕТ₃^- → НЕТ₂^- → НЕТ + Н₂O → N_{2 (г)}

Рисунок 02: Денитрификация

Факультативные анаэробы, участвующие в денитрификации Thiobacillus denitrificans, и Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans является аэробной денитрифицирующей бактерией.

Каковы сходства между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями?

• Нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии являются хемолитоавтотрофными.
• Большинство из них являются почвенными бактериями.
• Обе группы участвуют в поддержании баланса азота в биосфере
• Как нитрифицирующие, так и денитрифицирующие бактерии содержат ферменты, которые катализируют реакции нитрификации и денитрификации.
• Как нитрифицирующие, так и денитрифицирующие бактерии используются в промышленности..

В чем разница между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями?

Нитрифицирующие против денитрифицирующих бактерий
Нитрифицирующие бактерии - это виды бактерий, которые способны окислять аммоний в почве до нитратов, которые могут быть использованы растениями..	Денитрифицирующие бактерии - это виды бактерий, которые способны восстанавливать нитраты или нитриты до газообразных форм, таких как закись азота или двухатомный азот.
Тип реакции
Нитрификация является реакцией окисления.	Денитрификация - реакция восстановления.
Сформированные продукты
Нитрифицирующие бактерии производят нитрат или нитрит.	Денитрифицирующие бактерии производят закись азота или двухатомный азот.
Предшественники для Реакции
Нитрифицирующие бактерии используют аммиак или ионы аммония.	Денитрифицирующие бактерии используют нитрат или нитрит в качестве своих предшественников..
Потребность в кислороде
Большинство нитрифицирующих бактерий являются аэробными.	Денитрифицирующие бактерии могут быть аэробными или факультативными анаэробными.
Промышленное использование
Нитрифицирующие бактерии используются в качестве азотных удобрений.	Денитрифицирующие бактерии используются в системах управления сточными водами для разложения азотистых отходов..

Резюме - Нитрифицирующие против денитрифицирующих бактерий

Азотный цикл является одним из наиболее важных биогеохимических циклов в природе, где атмосферный азот превращается в различные химические формы, что делает его доступным для использования живыми организмами. Процесс нитрификации представляет собой окислительный процесс, при котором азот, присутствующий в почве в виде аммония, превращается в нитраты и нитриты, повышая биодоступность азота для организмов. Во время денитрификации нитриты и нитраты превращаются в газообразные формы (двухатомный азот и закись азота). В этом разница между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями. Оба эти процесса биологически благоприятны благодаря вовлечению микробов, особенно хемолитотрофных бактерий. В настоящее время эти бактерии считаются промышленно важными в областях сельскохозяйственной и экологической биотехнологии. Таким образом, они стали потенциальной темой исследований в области биотехнологии.

Скачать PDF версию нитрифицирующих против денитрифицирующих бактерий

Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечании. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь. Разница между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями.

Ссылки:

1. Себрон, Орели, Тьерри Берт и Жозет Гарнье. «Нитрификация и нитрификация бактерий в Нижней Сене и устье реки (Франция)». Прикладная и экологическая микробиология. Американское общество микробиологии, декабрь 2003 года. Веб. Доступна здесь. 01 августа 2017.
2. Такая, Наоки, Мария Антонина Б. Каталон-Сакаири, Ясуси Сакагучи, Исао Като, Жемин Чжоу и Хирофуми Шоун. «Аэробные денитрифицирующие бактерии, которые производят низкие уровни закиси азота». Прикладная и экологическая микробиология. Американское общество микробиологии, июнь 2003 года. Интернет. Доступна здесь. 01 августа 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Азотный цикл» от KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) через Flickr
2. «1.12 Буферы для азота» от Национального центра агролесоводства (CC BY 2.0) через Flickr