Денитрификация

Нитрификация

Превращение органического азота и образование аммиака

Аммонификация — гидролиз белков и нуклеиновых кислот с освобождением соответственно аминокислот и органических азотистых оснований, более простых соединений, которые затем расщепляются в результате дыхания и брожения. Аммонификация в кислородных условиях - осуществляется аэробными бактериями (Вас. subtilis, Вас. mesentericus, Proteus vulgaris и др.), а окислительные реакции ведут к глубокому расщеплению молекулы белка.

Гниение - разрушение белка в анаэробных условиях под действием гнилостных анаэробов — Сlostridium. sporogenes, Cl.putrificum и др. обычно не приводит к немедленному освобождению всего аминного азота в виде аммиака. В этом процессе преобладают восстановительные реакции и распад белков идет менее глубоко. Некоторые аминокислоты превращаются в амины. Разложение мочевины, выделяющейся в больших количествах с мочой человека и животных, осуществляют уробактерии (Urobacillus pasteurii, Sarcina ureae и др.), расщепляющие мочевину до аммиака и углекислоты.

Нитрификация - превращение аммиака в нитрат - осуществляется в природе двумя высокоспециализированными группами облигатно аэробных хемоавтотрофных бактерий. Нитрификация происходит в два этапа: на первом аммиак, окисляется до нитрита, на втором нитрит окисляется до нитрата. В результате совместной деятельности этих бактерий аммиак, освобождающийся в процессе минерализации органического вещества, быстро окисляется в нитрат. Таким образом, нитрат основное азотистое вещество почвы, используемое растениями в процессе роста.

Денитрификация (диссимиляционная нитратредукция, «нитратное дыхание») - образование бактериями в анаэробных условиях молекулярного азота или нитрита с использованием нитрата в качестве конечного акцептора электронов. В данном случае роль нитрата в качестве окислителя аналогична роли молекулярного кислорода в аэробном дыхании. Способностью к денитрификации обладают многие факультативно аэробные бактерии (Pseudomonas fluorescens, Bacillus lichenifonnis, Paracoccus denitrificans, Thiobacillus denitrificans и др.). Некоторые бактерии (например, Escherichia coli) способны восстанавливать нитрат только до уровня нитрита, другие (например, Pseudomonas aeruginosa) могут восстановить его до газообразного азота. В ходе денитрификации связанный азот удаляется из почвы и воды с освобождением газообразного N₂ в атмосферу.

Ассимиляционная нитратредукция – восстановление нитрата в процессе конструктивного метаболизма, для включения азота в состав аминокислот, (см. методические указания к лаб. раб. 17-22), характерна для большинства микроорганизмов и растений.

Жизнь растений и животных на Земле зависит от азотистого потен­циала почвы — содержания в ней достаточного количества ассимилируемого азота. Цикл превращений этого необходимейшего для жизни элемента не может происходить в природе без участия микроорганизмов.

2. Роль микроорганизмов в круговороте серы.