Diferența cheie – bacterii nitrifiante vs denitrificatoare
Azotul este un nutrient esențial pentru organismele vii și este de mare importanță 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 poate fi absorbit de plante pentru funcțiile lor biologice. Procesul de oxidare a azotului diatomic fixat în nitrați și nitriți se numește nitrificare; acest lucru este realizat cel mai adesea de speciile bacteriene care pot utiliza azotul în forma sa fixă. Pentru a menține echilibrul de azot în atmosferă, azotul diatomic ar trebui produs printr-un mecanism de reciclare, în care nitrații și nitriții sunt reduși înapoi la azot 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 cheie dintre bacteriile nitrificatoare și cele denitrificatoare este că bacteriile nitrificatoare sunt capabile să oxideze amoniacul disponibil la nitrați și nitriți, în timp ce bacteriile denitrificatoare sunt capabile să reducă nitrații și nitriții la forma sa biatomică naturală azot gazos.
Ce sunt bacteriile nitrificante?
Bacterii de nitrificare sunt bacterii aerobe chimiolitotrofe care sunt capabile să oxideze NH3 din sol la nitrați sau nitriți. NH3 în sol există în forma sa ionică de NH4+ Nitrificarea completă are loc în două procese, unde NH3 este mai întâi oxidat la nitriți (NO2–) urmat de nitrat (NO 3–), care este utilizat de plante.
- NH4+ + O2 NO2 – + H+ + H2O
-
NU2–+ O2 NU3 –
Diferența dintre bacteriile nitrifiante și denitrificante Figura 01: Ciclul azotului
Exemple de bacterii nitrificatoare care efectuează prima reacție de nitrificare includ Nitrosomonas și Nitrospira care aparțin subclasei β de Proteobacterii. Bacteriile care sunt capabile să efectueze a doua reacție a procesului de nitrificare și să producă nitrat includ Nitrobacter, care aparțin subclasei α de Proteobacterii.
Ce sunt bacteriile denitrificatoare?
Bacterii denitrificatoare sunt un tip de bacterii anaerobe sau aerobe chemolitotrofe care sunt capabile să reducă nitrații și nitriții la forme de azot gazos. Cele două forme principale sunt azotul diatomic (N2) și protoxidul de azot (N2O). Prin acest proces, nivelurile de azot din atmosferă sunt regenerate la concentrația normală. Reacția de denitrificare este ilustrată mai jos.
NU3– → NU2–→ NU + N2O → N2 (g)
Figura 02: Denitrificare
Anaerobii facultativi implicați în denitrificare sunt Thiobacillus denitrificans și Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans este o bacterie aerobă denitrificatoare.
Care sunt asemănările dintre bacteriile nitrifiante și cele denitrificatoare?
- Bacterii nitrifiante și denitrificatoare sunt chemolitoautotrofe.
- Majoritatea dintre ele sunt bacterii din sol.
- Ambele grupuri participă la menținerea echilibrului de azot în biosferă
- Atât bacteriile nitrificatoare, cât și cele denitrificatoare conțin enzime care catalizează reacțiile de nitrificare și denitrificare
- Atât bacteriile nitrificante, cât și cele denitrificatoare sunt industrii utilizate.
Care este diferența dintre bacteriile nitrifiante și cele denitrificatoare?
Nitrifiante vs bacterii denitrificante |
|
| Bacterii de nitrificare sunt specii bacteriene care sunt capabile să oxideze amoniul din sol în nitrați, care ar putea fi utilizați de plante. | Bacterii denitrificatoare sunt specii bacteriene care sunt capabile să reducă nitrații sau nitriții la forme gazoase, cum ar fi protoxidul de azot sau azotul diatomic. |
| Tip de reacție | |
| Nitrificarea este o reacție de oxidare. | Denitrificarea este o reacție de reducere. |
| Produse formate | |
| Bacterii de nitrificare produc nitrați sau nitriți. | Bacterii denitrificatoare produc protoxid de azot sau azot diatomic. |
| Precursori ai reacției | |
| Bacteriile nitrificatoare folosesc amoniac sau ioni de amoniu. | Bacterii denitrificatoare folosesc nitrați sau nitriți ca precursori. |
| Necesar de oxigen | |
| Majoritatea bacteriilor nitrificatoare sunt aerobe. | Bacteriile denitrificatoare pot fi aerobe sau anaerobe facultative. |
| Uz industrial | |
| Bacteriile nitrificatoare sunt folosite ca îngrășăminte cu azot. | Bacteriile denitrificatoare sunt folosite în sistemele de gestionare a apelor uzate pentru a degrada deșeurile azotate. |
Rezumat – bacterii nitrificante vs 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 oxidativ în care azotul prezent sub formă de amoniu în sol este transformat în nitrați și nitriți, crescând biodisponibilitatea azotului pentru organisme. În timpul denitrificării, nitriții și nitrații se reduc la forme gazoase (azot diatomic și protoxid de azot). Aceasta este diferența dintre bacteriile nitrificatoare și cele denitrificatoare. Ambele procese sunt favorizate din punct de vedere biologic prin implicarea microbilor, în special a bacteriilor chemolitotrofe. În prezent, aceste bacterii sunt considerate importante din punct de vedere industrial în domeniile biotehnologiei agricole și de mediu. Prin urmare, acestea au devenit un potențial subiect de cercetare în domeniul biotehnologiei.
Descărcați versiunea PDF a Nitrifying vs Denitrifying Bacteria
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre bacteriile nitrificante și denitrificatoare.
