Forskellen mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Nøgleforskel – nitrificerende vs denitrificerende bakterier

Kvælstof er et essentielt næringsstof for levende organismer, og det er af stor betydning, at det tilgængelige kvælstof er velafbalanceret og genanvendt for at blive brugt af levende organismer. Nitrogen findes i sin naturlige diatomiske form (N_{2), som ikke kan optages af planter på grund af deres biologiske funktioner. Processen med at oxidere fast diatomisk nitrogen til nitrater og nitritter kaldes nitrifikation; dette gøres oftest af bakteriearter, som kan udnytte nitrogen i sin faste form. For at opretholde kvælstofbalancen i atmosfæren bør diatomisk kvælstof produceres gennem en genbrugsmekanisme, hvor nitrater og nitritter reduceres tilbage til diatomisk kvælstof af bakteriearter. Denne proces kaldes denitrifikation. Således er bakterier involveret i disse to processer karakteriseret som nitrificerende bakterier og denitrificerende bakterier. Den vigtigste forskel mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier er, at nitrificerende bakterier er i stand til at oxidere tilgængelig ammoniak til nitrat og nitrit, mens denitrificerende bakterier er i stand til at reducere nitrater og nitritter til dens naturligt forekommende diatomiske form nitrogengas.}

Hvad er nitrificerende bakterier?

Nitrificerende bakterier er kemolitotrofe aerobe bakterier, der er i stand til at oxidere NH₃ i jorden til nitrat eller nitrit. NH₃ i jord findes i sin ioniske form af NH₄⁺ Fuldstændig nitrifikation foregår i to processer, hvor NH₃ først oxideres til nitrit (NO₂^–) efterfulgt af nitrat (NO) ₃^{–), som bruges af planter.}

1. NH₄⁺ + O₂ NO₂ – ^{+ H}+ ^{+ H}2_O

2. NO₂^–+ O₂ NO₃ ^–

   

   Figur 01: Nitrogencyklus

Eksempler på nitrificerende bakterier, som udfører den første nitrifikationsreaktion, omfatter Nitrosomonas og Nitrospira, som tilhører β-underklassen af proteobakterier. Bakterier, der er i stand til at udføre den anden reaktion i nitrifikationsprocessen og producere nitrat, omfatter Nitrobacter, som tilhører en underklasse af proteobakterier.

Hvad er denitrificerende bakterier?

Denitrificerende bakterier er en type kemolitotrofe anaerobe eller aerobe bakterier, der er i stand til at reducere nitrater og nitritter til gasformige nitrogenformer. De to hovedformer er diatomisk nitrogen (N₂) og dinitrogenoxid (N_{2O). Gennem denne proces regenereres atmosfæriske nitrogenniveauer til den normale koncentration. Denitrifikationsreaktionen er illustreret nedenfor.}

NO₃^– → NO₂^{–→ NO + N}2_{O → N}2 (g)

Figur 02: Denitrifikation

Fakultative anaerober involveret i denitrifikation er Thiobacillus denitrificans og Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans er en aerob denitrificerende bakterie.

Hvad er lighederne mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier?

• Nitrificerende og denitrificerende bakterier er kemolitoautotrofe.
• De fleste af dem er jordbårne bakterier.
• Begge grupper deltager i opretholdelsen af nitrogenbalancen i biosfæren
• Både nitrificerende og denitrificerende bakterier indeholder enzymer, som katalyserer reaktionerne ved nitrifikation og denitrifikation
• Både nitrificerende og denitrificerende bakterier er brugte industrier.

Hvad er forskellen mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier?

Nitrificerende vs denitrificerende bakterier
Nitrificerende bakterier er bakteriearter, som er i stand til at oxidere ammonium i jorden til nitrater, som kan udnyttes af planter.	Denitrificerende bakterier er bakteriearter, som er i stand til at reducere nitrater eller nitritter til gasform, såsom lattergas eller diatomisk nitrogen.
Reaktionstype
Nitrifikation er en oxidationsreaktion.	Denitrifikation er en reduktionsreaktion.
Produkter dannet
Nitrificerende bakterier producerer nitrat eller nitrit.	Denitrificerende bakterier producerer dinitrogenoxid eller diatomisk nitrogen.
Forløbere for reaktionen
Nitrificerende bakterier bruger ammoniak eller ammoniumioner.	Denitrificerende bakterier bruger nitrat eller nitrit som deres forstadier.
Oxygen Requirement
De fleste af de nitrificerende bakterier er aerobe.	Denitrificerende bakterier kan være aerobe eller fakultative anaerobe.
Industriel brug
Nitrificerende bakterier bruges som nitrogengødning.	Denitrificerende bakterier bruges i spildevandshåndteringssystemer til at nedbryde nitrogenholdigt affald.

Opsummering – nitrificerende vs denitrificerende bakterier

Nitrogenkredsløbet er et af de vigtigste biogeokemiske kredsløb i naturen, hvor atmosfærisk kvælstof omdannes til forskellige kemiske former, hvilket gør det tilgængeligt for levende organismer at udnytte. Nitrifikationsprocessen er en oxidativ proces, hvor nitrogen, der er til stede som ammonium i jorden, omdannes til nitrater og nitrit, hvilket øger biotilgængeligheden af nitrogen for organismer. Under denitrifikationen reduceres nitritter og nitrater til gasform (diatomisk nitrogen og lattergas). Dette er forskellen mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier. Begge disse processer er biologisk gjort gunstige ved involvering af mikrober, især kemolitotrofe bakterier. På nuværende tidspunkt anses disse bakterier for at være industrielt vigtige inden for landbrugs- og miljøbioteknologi. Derfor er de blevet et potentielt forskningsemne inden for bioteknologi.

Download PDF-version af nitrificerende vs denitrificerende bakterier

Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-versionen her. Forskellen mellem nitrificerende og denitrificerende bakterier.