Forskjellen mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier

Nøkkelforskjell - Nitrifying vs Denitrifying Bacteria

Kväve er et viktig næringsstoff for levende organismer, og det er av stor betydning at tilgjengelig nitrogen er velbalansert og resirkulert for å kunne brukes av levende organismer. Nitrogen eksisterer i sin naturlige diatomiske form (N₂), som ikke kan absorberes av planter for deres biologiske funksjoner. Prosessen med å oksidere fast diatomisk nitrogen i nitrater og nitreter kalles nitrifikasjon; Dette gjøres oftest av bakteriearter som kan benytte nitrogen i fast form. For å opprettholde nitrogenbalansen i atmosfæren, skal diatomisk nitrogen produseres gjennom en resirkuleringsmekanisme hvor nitrater og nitrittene reduseres tilbake til diatomisk nitrogen ved bakteriearter. Denne prosessen kalles denitrifisering. Dermed er bakterier involvert i disse to prosessene karakterisert som nitrifiserende bakterier og denitrifiserende bakterier. Hovedforskjellen mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier er det nitrifiserende bakterier er i stand til å oksidere tilgjengelig ammoniakk til nitrat og nitritt mens Denitrifiserende bakterier er i stand til å redusere nitrater og nitritter til sin naturlig forekommende diatomisk form nitrogengass.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er nitrifiserende bakterier
3. Hva er denitrifiserende bakterier
4. Likheter mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier
5. Side ved side-sammenligning - Nitrifiserende mot denitrifiserende bakterier i tabellform
6. Sammendrag

Hva er nitrifiserende bakterier?

Nitrifiserende bakterier er kjemolithotrofe aerobic bakterier som er i stand til å oksidere NH₃i jord til nitrat eller nitritt. NH₃ i jord finnes i sin ioniske form av NH₄⁺. Komplett nitrifikasjon foregår i to prosesser, hvor NH₃ blir først oksidert til nitrit (NO₂^-) etterfulgt av nitrat (NO₃^-), som benyttes av planter.

NH₄⁺ + O₂NEI₂^- + H⁺+ H₂O
NEI₂^-+ O₂NEI₃^{^-}
Figur 01: Stikksyklus

Eksempler på nitrifiserende bakterier som utfører den første nitrifikasjonsreaksjon inkluderer nitrosomonas og Nitrospira som tilhører β underklasse av Proteobacteria. Bakterier som er i stand til å utføre den andre reaksjonen av nitrifikasjonsprosessen og produsere nitrat, innbefatter nitrobacter, som tilhører α underklasse av Proteobacteria.

Hva er denitrifiserende bakterier?

Denitrifiserende bakterier er en type kjemolithotrofiske anaerobe eller aerobic bakterier som er i stand til å redusere nitrater og nitritter til gassformige nitrogenformer. De to hovedformene er diatomisk nitrogen (N₂) og nitrogenoksid (N₂O). Gjennom denne prosessen regenereres atmosfæriske nitrogennivåer til normal konsentrasjon. Denitrifikasjonsreaksjonen er illustrert nedenfor.

NEI₃^- → NO₂^- → NO + N₂O → N_{2 (g)}

Figur 02: Denitrifisering

Fakultative anaerober involvert i denitrifikasjon er Thiobacillus denitrificans, og Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans er en aerob denitrifiserende bakterie.

Hva er likhetene mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier?

Nitrifiserende og denitrifiserende bakterier er kjemolithoautotrofiske.
De fleste er jordbårne bakterier.
Begge gruppene deltar i å opprettholde nitrogenbalansen i biosfæren
Både nitrifiserende og denitrifiserende bakterier inneholder enzymer som katalyserer reaksjonene av nitrifikasjon og denitrifikasjon
Både nitrifiserende og denitrifiserende bakterier er brukt næringer.

Hva er forskjellen mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier?

Nitrifying vs Denitrifying Bacteria
Nitrifiserende bakterier er bakteriearter som er i stand til å oksidere ammonium i jord til nitrater, som kan benyttes av planter.	Denitrifiserende bakterier er bakteriearter som er i stand til å redusere nitrater eller nitrater til gassformer som nitrogenoksyd eller diatomisk nitrogen.
Type reaksjon
Nitrifikasjon er en oksidasjonsreaksjon.	Denitrifikasjon er en reduksjonsreaksjon.
Produkter dannet
Nitrifiserende bakterier produserer nitrat eller nitritt.	Denitrifiserende bakterier produserer nitrogenoksid eller diatomisk nitrogen.
Forløperne for reaksjonen
Nitrifiserende bakterier bruker ammoniakk eller ammoniumioner.	Denitrifiserende bakterier bruker nitrat eller nitritt som sine forløpere.
Oksygenbehov
De fleste nitrifiserende bakterier er aerobic.	Denitrifiserende bakterier kan være aerob eller fakultativ anaerob.
Industriell bruk
Nitrifiserende bakterier brukes som nitrogengjødsel.	Denitrifiserende bakterier brukes i avløpsbehandlingssystemer for å nedbryte nitrogenholdig avfall.

Sammendrag - Nitrifiserende mot denitrifiserende bakterier

Nitrogen syklus er en av de viktigste biogeokjemiske syklusene i naturen hvor atmosfærisk nitrogen blir omgjort til forskjellige kjemiske former, noe som gjør det tilgjengelig for levende organismer å utnytte. Prosessen med nitrifikasjon er en oksidativ prosess der nitrogen tilstede som ammonium i jord blir omdannet til nitrater og nitrater, og øker biotilgjengeligheten av nitrogen for organismer. Under denitrifisering reduseres nitritter og nitrater til gassformer (diatomisk nitrogen og nitrogenoksid). Dette er forskjellen mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier. Begge disse prosessene er biologisk gjort gunstige ved involvering av mikrober, spesielt kjemolithotrofe bakterier. For tiden anses disse bakteriene som industrielt viktige innen landbruks- og miljøbioteknologi. Derfor har de blitt et potensielt forskningsemne innen bioteknologi.

Last ned PDF Versjon av Nitrifying vs Denitrifying Bacteria

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til off-line formål som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom nitrifiserende og denitrifiserende bakterier.

referanser:

1. Cébron, Aurélie, Thierry Berthe og Josette Garnier. "Nitrifikasjon og nitrifiserende bakterier i Nedre Seinen og Estuary (Frankrike)." Anvendt og Miljø Mikrobiologi. American Society for Microbiology, desember 2003. Web. Tilgjengelig her. 1. august 2017.
2. Takaya, Naoki, Maria Antonina B. Katalansk-Sakairi, Yasushi Sakaguchi, Isao Kato, Zhemin Zhou og Hirofumi Shoun. "Aerobic Denitrifying Bacteria That Produce Lav Nivåer av Nitrous Oxid." Anvendt og Miljø Mikrobiologi. American Society for Microbiology, juni 2003. Web. Tilgjengelig her. 1. august 2017.

Bilde Courtesy:

1. "nitrogen syklus" av KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) via Flickr
2. "1,12 buffere for nitrogen" av National Agroforestry Center (CC BY 2.0) via Flickr

mikrobiologi