Bakterie nitryfikacyjne - Polski Serwis Naukowy

Bakterie nitryfikacyjne – chemolitotroficzne bakterie tlenowe (aeroby obligatoryjne). Uczestniczą w cyklu azotowym utleniając amoniak (zawarty np. w wodzie deszczowej, kurzu, sadzy, ekskrementach ptaków) do kwasu azotowego(III) i azotowego (V). Z dwutlenku węgla wiązanego w cyklu Calvina bakterie wykorzystują węgiel do budowy węglowodanów i szkieletu białkowego w komórkach (obecność węglanów i innych związków mineralnych wpływa dodatnio na szybkość procesu nitryfikacji). Bakterie te nie przeprowadzają glikolizy oraz cyklu Krebsa. Protony wodoru z procesu utleniania bezpośrednio biorą udział w łańcuchu oddechowym, natomiast do syntezy NADH2 (do cyklu Calvina) potrzebna jest energia z ATP.

Nitryfikacja – proces utleniania amoniaku i soli amonowych do azotanów(III) i azotanów(V) prowadzony przez bakterie nitryfikacyjne. Azotany powstałe w tym procesie mogą zostać przyswojone przez rośliny lub ulegać akumulacji, czego efektem może być powstanie złóż saletry. Proces ten zachodzi w warunkach tlenowych i jest dwuetapowy. Bakterie z rodzaju np. Nitrosomonas i Nitrosospira utleniają jony amonowe do azotanów(III) (azotynów), które następnie są utleniane przez bakterie z rodzaju np. Nitrobacter do azotanów(V) (azotanów):

Bakterie (łac. Bacteriae, od gr. bakterion – "pałeczka") – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.

Grupy fizjologiczne

Wyróżniamy bakterie I i II etapu nitryfikacji:

nitrozobabakterie – bakterie I etapu nitryfikacji (utlenianie jonu amonowego), np. Nitrosococcus oceanus, Nitrosolbus multiformis, Nitrosomonas europaea. Produkowany przez nie kwas azotowy silnie hamuje reakcję utleniania, w której powstaje, jest wydzielany poza komórkę, co wymaga zużycia 30% produkowanej energii.

NH4 + 1,5 O2 → NO2 + 2 H2O + 2 H reakcja zachodzi przy pomocy monooksydazy amonowej, zysk 66 kcal/mol

nitrobakterie – bakterie II etapu nitryfikacji (utlenianie jonów azotynowych), np. Nitrococcus mobilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrospira marinus. Utlenianie NO2 hamowane przez jon amonowy, tak więc bakterie obu etapów w glebie są od siebie zależne.

NO2 + 0,5 O2 → NO3 zysk 17 kcal/mol

Konsekwencje

działalności w glebie

Bakterie nitryfikacyjne zwiększają stosunek jonów azotanowych do jonu amonowego w glebie, wpływa to korzystnie na wzrost roślin, gdyż jony azotanowe są łatwiej pobierane przez rośliny. Produkowane kwasy przyspieszają rozpuszczanie minerałów glebowych. Negatywnym skutkiem są straty azotu spowodowane wymywaniem jonów azotanowych z gleby - nie są one w przeciwieństwie do jonu amonowego sorpowane przez kompleks sorpcyjny.

Cykl Calvina-Bensona-Basshama (CBB), Cykl Calvina-Bensona, cykl Calvina, redukcyjny cykl węgla, cykl PCR (PCR – ang. Photosynthetic Carbon Reduction), redukcyjny szlak pentozofosforanowy – cykl biochemiczny który zachodzi w stromie chloroplastów oraz cytoplazmie niektórych bakterii, jest to drugi etap fotosyntezy określany jako faza bezpośrednio niezależna od światła lub faza ciemna fotosyntezy. W cyklu Calvina zostają zużyte produkty reakcji świetlnych fotosyntezy, ATP i NADPH, określane jako siła asymilacyjna, jednocześnie z dwutlenku węgla zostają wytworzone cukry proste w postaci heksoz. Sumaryczne równanie reakcji zachodzących w cyklu Calvina jest następujące:

Strategia metaboliczna – zespół procesów metabolicznych wyróżniany na podstawie podstawowych typów pokarmu, tj. źródeł substancji budulcowych (przede wszystkim węgla) i źródeł energii.

dla zabytków

Biorą one m.in. udział w procesie niszczenia partii przypowierzchniowych budynków oraz kamieni zabytkowych. Powstałe na skutek utlenienia kwasy rozkładają węglan wapnia obecny w budynkach zabytkowych

Przypisy

↑ Mieczysław Kazimierz. Błaszczyk: Mikrobiologia środowisk. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 149. ISBN 978-83-01-16319-8.
↑ Profilaktyczna konserwacja kamiennych obiektów zabytkowych, red. M. Arszyński, Toruń 1975 (kopia cyfrowa)
↑ Mieczysław Kazimierz. Błaszczyk: Mikrobiologia środowisk. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 150. ISBN 978-83-01-16319-8.