Razlika između nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija

Ključna razlika - nitrificirajuće nasuprot Denitrificirajućim bakterijama

Dušik je ključno hranjivo tvar za žive organizme, a od velike je važnosti da raspoloživi dušik bude dobro uravnotežen i recikliran kako bi ih živi organizmi iskoristili. Dušik postoji u svom prirodnom dijatomskom obliku (N₂), koje biljke ne mogu apsorbirati zbog svojih bioloških funkcija. Postupak oksidacije fiksiranog dijatomskog dušika u nitrate i nitrite naziva se nitrifikacija; to najčešće rade bakterijske vrste koje mogu koristiti dušik u svom fiksnom obliku. Da bi se održala ravnoteža dušika u atmosferi, dušični dušik trebao bi se proizvesti mehanizmom za recikliranje, gdje se nitrati i nitriti bakterijskim vrstama smanjuju natrag do dijatomskog dušika. Taj se postupak naziva denitrifikacija. Dakle, bakterije koje su uključene u ova dva procesa okarakterizirane su kao nitrificirajuće bakterije i denitrificirajuće bakterije. Ključna razlika između nitrificirajuće i denitrificirajuće bakterije je ta nitrificirajuće bakterije su sposobne oksidirati amonijak koji je dostupan u nitrate i nitrite dok denitrificirajuće bakterije su sposobne reducirati nitrate i nitrite u svom prirodnom dijatomskom obliku dušičnog plina.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što su nitrificirajuće bakterije
3. Što su denitrificirajuće bakterije
4. Sličnosti između nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija
5. Usporedna usporedba - nitrificirajuće ili denitrificirajuće bakterije u tabličnom obliku
6. Sažetak

Što su nitrificirajuće bakterije?

Nitrificirajuće bakterije su kemolitotrofne aerobne bakterije koje mogu oksidirati NH₃u tlu nitrati ili nitriti. NH₃ u tlu postoji u svom ionskom obliku NH₄⁺. Kompletna nitrifikacija se odvija u dva procesa, gdje je NH₃ prvo se oksidira u nitrit (NO₂^-), a slijedi nitrat (NO₃^-), koje koriste biljke.

NH₄⁺ + O₂NE₂^- + H⁺+ H₂O
NE₂^-+ O₂NE₃^{^-}
Slika 01: Ciklus dušika

Primjeri nitrifikacijskih bakterija koje provode prvu reakciju nitrifikacije uključuju Nitrosomonas i Nitrospira koji pripadaju β potklasi od Proteobacteria. Bakterije koje su sposobne izvesti drugu reakciju procesa nitrifikacije i stvarati nitrate uključuju Nitrobacter, koji pripadaju α podrazredu od Proteobacteria.

Što su denitrificirajuće bakterije?

Denitrificirajuće bakterije su vrsta hemolitotrofnih anaerobnih ili aerobnih bakterija koje su sposobne reducirati nitrate i nitrite u plinovite dušične oblike. Dva glavna oblika su dijatomejski dušik (N₂) i Dušikov oksid (N₂O). Kroz ovaj proces, atmosferska razina dušika se regenerira u normalnu koncentraciju. Reakcija denitrifikacije prikazana je dolje.

NE₃^- → NE₂^- → NE + N₂O → N_{2 (g)}

Slika 02: Denitrifikacija

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

Koje su sličnosti između nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija?

Nitrificirajuće i denitrificirajuće bakterije su hemolithoautotrofne.
Većina njih su bakterije koje prenose tlo.
Obje skupine sudjeluju u održavanju ravnoteže dušika u biosferi
I nitrificirajuće i denitrificirajuće bakterije sadrže enzime koji kataliziraju reakcije nitrifikacije i denitrifikacije
I nitrificirajuće i denitrificirajuće bakterije koriste se u industriji.

Koja je razlika između nitrificirajuće i denitrificirajuće bakterije?

Nitrificirajuće vs Denitrificirajuće bakterije
Nitrificirajuće bakterije su bakterijske vrste koje mogu oksidirati amonij u tlu do nitrata, a koje biljke mogu iskoristiti.	Denitrificirajuće bakterije su bakterijske vrste koje mogu reducirati nitrate ili nitrite u plinovite oblike poput dušičnog oksida ili dijatomskog dušika.
Vrsta reakcije
Nitrifikacija je oksidacijska reakcija.	Denitrifikacija je reakcija redukcije.
Proizvodi formirani
Nitrificirajuće bakterije stvaraju nitrate ili nitrite.	Denitrificirajuće bakterije stvaraju dušikov oksid ili dijatomejski dušik.
Prekursori za reakciju
Nitrificirajuće bakterije koriste amonijak ili amonijeve ione.	Denitrificirajuće bakterije koriste nitrate ili nitrite kao svoje prethodnike.
Zahtjev za kisikom
Većina nitrificirajućih bakterija je aerobna.	Denitrificirajuće bakterije mogu biti aerobne ili fakultativno anaerobne.
Industrijska upotreba
Nitrificirajuće bakterije koriste se kao dušična gnojiva.	Denitrificirajuće bakterije koriste se u sustavima upravljanja otpadnim vodama za razgradnju dušičnog otpada.

Sažetak - Nitrificirajuće nasuprot Denitrificirajućim bakterijama

Ciklus dušika jedan je od najvažnijih biogeokemijskih ciklusa u prirodi u kojem se atmosferski dušik pretvara u različite kemijske oblike, što ga čini dostupnim za upotrebu živih organizama. Proces nitrifikacije je oksidativni proces u kojem se dušik prisutan kao amonij u tlu pretvara u nitrate i nitrite, povećavajući bioraspoloživost dušika za organizme. Tijekom denitrifikacije nitriti i nitrati reduciraju se do plinovitih oblika (dijatomejski dušik i dušikov oksid). To je razlika između nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija. Oba ova procesa biološki su povoljna sudjelovanjem mikroba, posebno hemolitotrofnih bakterija. Trenutno se ove bakterije smatraju industrijski važnim u poljima poljoprivredne i ekološke biotehnologije. Stoga su postale potencijalna istraživačka tema u području biotehnologije.

Preuzmite PDF verziju Nitrificirajuće nasuprot Denitrificirajućim bakterijama

Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti je za izvanmrežne svrhe, prema napomeni. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između nitrificirajućih i denitrificirajućih bakterija.

Reference:

1. Cébron, Aurélie, Thierry Berthe i Josette Garnier. "Nitrifikacija i nitrificirajuće bakterije u rijeci donjeg dijela rijeke Sene i ušću (Francuska)." Primjena i mikrobiologija okoliša. Američko društvo za mikrobiologiju, prosinac 2003. Web. Dostupno ovdje. 01. kolovoza 2017.
2. Takaya, Naoki, Maria Antonina B. Catalan-Sakairi, Yasushi Sakaguchi, Isao Kato, Zhemin Zhou i Hirofumi Shoun. "Aerobne denitrificirajuće bakterije koje stvaraju niske razine dušikovog oksida." Primjena i mikrobiologija okoliša. Američko društvo za mikrobiologiju, lipanj 2003. Web. Dostupno ovdje. 01. kolovoza 2017.

Ljubaznošću slike:

1. „dušični ciklus“ tvrtke KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) putem Flickr-a
2. "1,12 pufera za dušik" Nacionalnog agro šumarskog centra (CC BY 2.0) putem Flickr-a

Znanost i priroda