19+ примеров денитрифицирующих бактерий: подробные пояснения и изображения -

В чем разница между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями?


Нитрифицирующие бактерии — это виды бактерий, которые способны окислять аммоний в почве до нитратов, которые могут быть использованы растениями.	Денитрифицирующие бактерии — это виды бактерий, которые способны восстанавливать нитраты или нитриты до газообразных форм, таких как закись азота или двухатомный азот.
Тип реакции
Нитрификация — это реакция окисления.	Денитрификация — это реакция восстановления.
Сформированные продукты
Нитрифицирующие бактерии производят нитраты или нитриты.	Денитрифицирующие бактерии производят закись азота или двухатомный азот.
Предшественники реакции
Нитрифицирующие бактерии используют аммиак или ионы аммония.	Денитрифицирующие бактерии используют нитраты или нитриты в качестве своих предшественников.
Требование кислорода
Большинство нитрифицирующих бактерий аэробны.	Денитрифицирующие бактерии могут быть аэробными или факультативно анаэробными.
Промышленное использование
Нитрифицирующие бактерии используются в качестве азотных удобрений.	Денитрифицирующие бактерии используются в системах управления сточными водами для разложения азотистых отходов.

Многообразие азотфиксирующих бактерий

Кроме клубеньковых бактерий способностью к азотофиксации обладают многие другие микроорганизмы:

Бактерий рода Bradyrhizobium – вступают в эндосибиотические мутуалистические взаимоотношения с бобовыми растениями тропического и иногда умеренного пояса. Все штаммы бактерий данного рода обнаруживают сроство к определенному кругу хозяев. В частности, вторая по экономической значимости сельскохозяйственная культура в США соя – формирует симбиоз с бактериями вида Bradyrhizobium japonicum. Также как и клубеньковые бактерии, Bradyrhizobium образуют клубеньки, в которых клетки бактерий имеют неправильную раздутую форму (бактероиды) и продуцируют нитрогеназу – фермент, способствующий фиксации азота.
Актномицеты рода Frankia. Хозяевами актиномицетов-симбиотов выступают более 200 видов двухдольных древесных растений, принадлежащих к восьми семействам, в числе которых ольха, облепиха, стланик, казуарина. На корнях растений в результате симбиоза с актиномицетами образуются клубеньки, достигающие в диаметре 5 см. Актиномицеты проникают в корни через корневые волоски и образуют клубеньки. В них также как и у бобовых образуется леггемоглобин, защищающий нитрогеназу от избытка молекулярного кислорода. Химизм фиксации азота актиномицетами аналогичен подобному процессу у клубеньковых бактерий, но более экономичен с точки зрения расхода АТФ. Кроме того, актиномицеты рода Frankia способны к азотфиксации в свободноживущем состоянии, без контакта с растением.
Бактерий родов Chromatium и Klebsiella вступают в эндосимбиоз с тропическими растениями Peretta и Psichoteria, образуя на их листьях клубеньки в которых осуществляется фиксация азота.
Цианобактерии – это многоклеточные организмы, отдельные клетки которых, в условиях отсутствия связанного азота, преобразуются в специализированные формы – гетероцисты. В них происходит фиксация атмосферного азота. В гетероцистах нитрогеназа защищена от ингибирующего действия молекулярного кислорода дополнительными поверхностными оболочками. Цианобактерии способны образовывать симбиозы с широким кругом растений, включая покрытосеменные, голосеменные, папоротники, мхи и даже одноклеточные морские диатомовые водоросли. Наиболее изучен эндосимбиоз цианобактерий Anabaena azollae с водным папоротником Azolla, у которого цианобактерии содержаться в полостях листьев, растущих на поверхности стоячих вод.

Бактерии рода Pseudomonas, обитающие в ризосфере различных растений, способны фиксировать молекулярный азот. Азотфиксирующие свойства выявлены у штаммов P. saccharophila, P. dеlafieldii, P. aurantiaca и др.

Клубеньковые бактерии

Клубеньковые бактерии – одна из самых изученных групп азотофиксирующих бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More. В настоящее время их относят к роду Rhizobium, а видовые названия обычно соответствуют названию того растения, из клубеньков на корнях которого, выделены бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More. В частности, Rhizobium trifolii – растение-хозяин клевер, Rhizobium phaseoli – растение-хозяин фасоль, Rhizobium leguminosarum – растение-хозяин горох. Это объясняется видоспецифичностью клубеньковых бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More.

Симбиоз азотфиксирующих бактерий и корневой системы растения

Существование клубеньковых бактерий является примером мутуалистических (взаимовыгодных) симбиотических взаимоотношений, относящихся к типу эндосимбиозов, при котором клетки микроорганизмов находятся в клетках и тканях макроорганизма.

Клубеньковые бактерии – грамотрицательныеГрамотрицательные бактерии – это бактерии которые не окрашиваются кристаллич… More подвижные палочки в свободном состоянии и в молодых клубеньках. При дальнейшем развитии они приобретают неправильную форму и превращаются в разветвленные, булавовидные или сферические бактероиды. На этой стадии происходит фиксация молекулярного азота.

Клубеньковые бактерии являются микроаэрофильными микроорганизмами, способными развиваться при низком парционном давлении кислорода в среде. Они хемотрофы, гетеротрофы (хемогетеротрофы), часто нуждаются в факторах роста (витаминах): тиамине, пантотеновой кислоте, биотине. Оптимальная температура роста – +24°C–+26 °C.

Обычно клубеньковые бактерии существуют в почве свободно, их количеств зависит от типа и характера почвы, предшествующей сельскохозяйственной обработки. Характерно, что в свободном состоянии, то есть, находясь в почве, данная группа бактерий не способна фиксировать азот из атмосферы, а использует связанный азот.

В корневой волосок проникает сразу несколько бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More. Процесс проникновения сопровождается инвагинацией мембраны корневого волоска. Это приводит к образованию трубки (инфекционной нити), выстланной целлюлозой, вырабатываемой клетками растения-хозяина. В ней располагаются интенсивно размножающиеся бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More. Инфекционная нить проникает в кору корня, проходит через ее клетки. Клубенек развивается при достижении инфекционной нитью тетраплоидной клетки ткани коры. Одновременно наблюдается полиферация тетраплоидной клетки и соседних диплоидных клеток коры. Индуцирует пролиферацию индолилуксусная кислота – растительный гормон, синтезируемый клубеньковыми бактериямиБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More.В конце периода роста растения-хозяина часто наблюдается полное исчезновение бактерий из клубеньков в связи с их отмиранием. Вещества отмерших клеток поглощает растение-хозяин.

Для обогощения почвы клубеньковыми бактериями в промышленных масштабах производятся специализированные препараты, содержащие клубеньковые бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More. Они используются для предпосевной обработки семян бобовых.

Разнообразие денитрифицирующих бактерий

Биологические признаки очень разнообразны. Денитрифицирующие бактерии были идентифицированы в более чем 50 родах с более чем 125 различными видами и, по оценкам, составляют 10-15% популяции бактерий в воде, почве и отложениях.

Денитрификация включает, например, несколько видов Pseudomonas , Alkaligenes , Bacillus и других.

Pseudomonas stutzeri, вид денитрифицирующих бактерий

Большинство денитрифицирующих бактерий являются факультативными аэробными гетеротрофами, которые переключаются с аэробного дыхания на денитрификацию, когда заканчивается кислород в качестве доступного концевого акцептора электронов (TEA). Это заставляет организм использовать нитраты для использования в качестве чая. Поскольку разнообразие денитрифицирующих бактерий настолько велико, эта группа может процветать в самых разных средах обитания, включая некоторые экстремальные условия, такие как среды с высокой степенью засоленности и высокой температурой. Аэробные денитрификаторы могут проводить аэробный респираторный процесс, в котором нитрат постепенно превращается в N ₂ (NO ₃— → NO ₂— → NO → N ₂ O → N ₂ ) с использованием нитратредуктазы (Nar или Nap), нитритредуктазы (Nir). , редуктаза оксида азота (Nor) и редуктаза оксида азота (Nos). Филогенетический анализ показал, что аэробные денитрификаторы в основном относятся к α-, β- и γ- протеобактериям .

Тиомикроспира денитрификанс

Thiomicrospira — род сероокисляющих бактерий, который, как когда-то считалось, включает все морские спиралевидные бактерии. Члены Thiomicrospira распределены по гамма- и эпсилон-подгруппам протеобактерий, согласно последующему анализу последовательностей 16S рДНК. В настоящее время все виды Thiomicrospira идентифицированы как облигатные хемолитоавтотрофные бактерии, использующие сульфид, тиосульфат и элементарную серу в качестве доноров электронов и CO2 в качестве источника углерода.

Окисление восстановленных соединений серы дает энергию Thiomicrospira denitrificans. Денитрификация происходит в результате окисления. Восстановленная сера H2S, S2O32- и S° используются в качестве доноров электронов, тогда как O2 и NO3- используются в качестве акцепторов электронов. Микробная деятельность связывает геохимический цикл окислительно-восстановительных субстратов с циклами углерода, азота и серы, связывая окисление и восстановление неорганических молекул с образованием биомассы.

Тиобациллы денитрификанс

1. Thiobacillus denitrificansis – факультативная анаэробная бактерия, облигатно хемолитоавтотрофная. Он наиболее известен своей способностью связывать окисление неорганических соединений серы с денитрификацией. Изображение предоставлено Википедией. Это естественный агент внутренней биоремедиации грунтовых вод, загрязненных нитратами.

Thiobacillus denitrificans из википедия

Он также использовался для удаления нитратов в разработанных системах очистки воды. Его способность осуществлять зависимое от нитратов окисление Fe(II) в анаэробных условиях может оказывать влияние на транспорт металлов и радионуклидов в недрах, поскольку минералы, содержащие трехвалентное железо, особенно оксиды железа(III), хорошо известны своей способностью адсорбируют тяжелые металлы и радионуклиды, такие как уран.

Окисление метана и денитрификация

Анаэробное окисление метана в сочетании с денитрификацией

Анаэробная денитрификация, связанная с окислением метана, впервые была обнаружена в 2008 году, когда было обнаружено, что штамм бактерий, окисляющих метан, окисляет метан независимо. Этот процесс использует избыточные электроны от окисления метана для восстановления нитратов, эффективно удаляя как фиксированный азот, так и метан из водных систем в средах обитания, начиная от отложений и заканчивая торфяными болотами и слоистыми водными столбами.

Процесс анаэробной денитрификации может вносить значительный вклад в глобальные циклы метана и азота , особенно в свете недавнего притока обоих из-за антропогенных изменений

Известно, что степень антропогенного воздействия метана на атмосферу является важной движущей силой изменения климата , учитывая, что он в несколько раз сильнее углекислого газа. Удаление метана широко считается полезным для окружающей среды, хотя степень роли, которую денитрификация играет в глобальном потоке метана, не совсем понятна

Было показано, что анаэробная денитрификация как механизм способна удалять избыток нитратов, вызванный стоком удобрений, даже в условиях гипоксии .

Кроме того, микроорганизмы, использующие этот тип метаболизма, могут быть использованы в биоремедиации , как показали исследование загрязнения углеводородами Антарктики в 2006 году , а также исследование 2016 года, которое успешно увеличило скорость денитрификации за счет изменения среды, в которой обитают бактерии. Считается, что денитрифицирующие бактерии являются высококачественными биоремедиаторами из-за их способности адаптироваться к множеству различных сред, а также отсутствия каких-либо токсичных или нежелательных остатков, оставшихся от других метаболизмов.

Роль денитрифицирующих бактерий как поглотителя метана

Было обнаружено, что денитрифицирующие бактерии играют значительную роль в окислении метана (CH4) (где метан превращается в CO2, воду и энергию) в глубоких пресноводных водоемах

Это важно, потому что метан является вторым по значимости антропогенным парниковым газом, его потенциал глобального потепления в 25 раз выше, чем у углекислого газа, а пресная вода является основным источником глобальных выбросов метана .. Исследование, проведенное на Боденском озере в Европе, показало, что анаэробное окисление метана в сочетании с денитрификацией — также называемое нитрат / нитрит-зависимое анаэробное окисление метана (н-дамо) — является основным стоком метана в глубоких озерах

Долгое время считалось, что сокращение выбросов метана происходит только за счет аэробных метанотрофных бактерий. Однако окисление метана также происходит в бескислородных или обедненных кислородом зонах пресноводных водоемов. В случае Боденского озера этим занимаются M. oxyfera-подобные бактерии. Бактерии, подобные M. oxyfera, — это бактерии, похожие на Candidatus Methylomirabilis oxyfera, который представляет собой вид бактерий, который действует как денитрифицирующий метанотроф.

Исследование, проведенное на Боденском озере в Европе, показало, что анаэробное окисление метана в сочетании с денитрификацией — также называемое нитрат / нитрит-зависимое анаэробное окисление метана (н-дамо) — является основным стоком метана в глубоких озерах. Долгое время считалось, что сокращение выбросов метана происходит только за счет аэробных метанотрофных бактерий . Однако окисление метана также происходит в бескислородных или обедненных кислородом зонах пресноводных водоемов. В случае Боденского озера этим занимаются M. oxyfera-подобные бактерии. Бактерии, подобные M. oxyfera, — это бактерии, похожие на Candidatus Methylomirabilis oxyfera, который представляет собой вид бактерий, который действует как денитрифицирующий метанотроф.

Результаты исследования на Боденском озере показали, что нитрат истощается в воде на той же глубине, что и метан, что позволяет предположить, что окисление метана было связано с денитрификацией. Можно сделать вывод, что окисление метана осуществляют M. oxyfera-подобные бактерии, поскольку их численность достигает пика на той же глубине, где сходятся профили метана и нитрата. Этот процесс n-damo важен, потому что он помогает снизить выбросы метана из глубоких пресноводных водоемов и помогает превращать нитраты в газообразный азот, уменьшая избыток нитратов.

Денитрифицирующие бактерия

Денитрифицирующие бактерии одинаково хорошо развиваются как на среде с лимоннокислым кальцием, так и на среде с гипосульфитом во всех пробах, кроме тех проб, где температура воды достигала 83 — 37 С. Бактерии, разлагающие клетчатку и образующие метан путем восстановления углекислоты газообразным водородом, широко распространены в водах минеральных источников, но интенсивность их развития, как видно из рис. 6, меньше, чем в нефтяных водах.

Схема круговорота азота в природе.

Денитрифицирующие бактерии относятся к факультативным анаэробным бактериям.

Денитрифицирующие бактерии, разрушающие клетчатку в анаэробных условиях и образующие метан за счет восстановления углекислоты водородом, хорошо развиваются во всех обследованных нами зонах.

Денитрифицирующие бактерии, восстанавливающие нитриты до свободного азота, в почвах леса и луговиковых вырубок были обнаружены только один раз в подстилке почвы, взятой в осенний период. В подстилке кипрейно-паловых вырубок представителей этой подгруппы денитрифицирующих бактерий насчитывалось от нескольких сотен до 2 миллионов в 1 г почвы во все сроки взятия проб и до 100 — 200 тыс. в 1 г почвы в подзолистом горизонте.

Денитрифицирующие бактерии потребляют те же макроэлементы, что и аэробные гетеротрофные микроорганизмы.

Денитрифицирующие бактерии выявляют чаще на среде Гильтая.

Денитрифицирующие бактерии — обитатели пресных и морских водоемов, почв разного типа, в связи с чем денитрификация широко распространена в природе. Этот процесс служит источником атмосферного азота, являясь необходимым звеном в круговороте азота в природе. В то же время денитрификация имеет отрицательное значение, так как приводит к обеднению почв азотом. Один из способов борьбы с денитрификацией — рыхление почвы, создающее в ней аэробные условия, что заставляет денитрифицирующие бактерии перестраивать электронтранспортные системы, осуществляя перенос электронов на 02, а не на нитраты.

Денитрифицирующие бактерии относятся к анаэробным. Освобожденный кислород вторично используется для окисления органических веществ. Освобождающийся азот в виде газа выделяется в атмосферу.

Денитрифицирующие бактерии относятся к вульгарным са-профитам, и поэтому их постоянное присутствие в почвах не вызывает удивления.

Денитрифицирующие бактерии, восстанавливающие нитраты в нитриты, обнаружены в большом количестве в подстилке почв всех вырубок и леса.

Все денитрифицирующие бактерии — факультативные анаэробы, переключающиеся на денитрификацию только в отсутствие 02, поэтому, вероятно, их приспособление к анаэробным условиям — вторичного происхождения.

Наличие денитрифицирующих бактерий и анаэробных азотфиксаторов ( Clostridiutn pasteurianutri) устанавливают на 5 — 6 — е сутки культивирования по присутствию газов в поплавках.

Под действием денитрифицирующих бактерий связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов и вновь расходуется на окисление органических веществ. Этот процесс называется денитрификацией. Условиями осуществления процесса денитрификации являются: наличие органических веществ, небольшой доступ кислорода, нейтральная или слабощелочная реакция.

В подзолистом горизонте денитрифицирующих бактерии обнаружено несколько меньше, максимум 1 миллион на 1 г почвы.

Денитрификация

Судьба образовавшихся нитратов весьма различна. Они частично используются высшими растениями, частично вымываются водой, некоторое же количество их расходуется на построение самих бактерий. Ряд бактерий используют кислород нитратов для окисления органических веществ. При этом происходит восстано- ление нитратов в нитриты, молекулярный азот и другие газообразные продукты. Процесс восстановления нитратов получил название денитрификации или нитратредукции. Общая схема денитрификации может быть представлена в виде последовательности реакций:

где NO2, NO и N20 являются облигатными свободными интермедиатами, а реакции катализируются соответственно четырьмя различными редуктазами.

Для замыкания цикла азота имеет значение лишь стадия молекулярного азота, так как промежуточные продукты могут быть использованы в обменных реакциях, в то время как выделение молекулярного азота приводит к реальной потере его почвой или водой.

Денитрифицирующие бактерии относятся к аэробам или факультативным анаэробам. Наиболее активные денитрификаторы известны среди бактерий родов Pseudomonas, Paracoccus, Alcaligenes, Bacillus. Способностью восстанавливать нитраты обладает серобактерия Thiobacillus denitrificans. В процессе окисления серы она использует нитраты как акцептор электронов, и процесс протекает аналогично анаэробному дыханию.

По участию микроорганизмов в восстановлении нитратов различают прямую и косвенную денитрификацию. Под прямой — подразумевают биологическую редукцию нитратов, под косвенной — чисто химическое восстановление, осуществляющееся взаимодействием нитритов с аминокислотами, которые образуются в процессе жизнедеятельности микроорганизмов:

Косвенная денитрификация имеет место только в кислой

среде.

Более распространена в природе прямая, или биологическая, денитрификация, обусловленная непосредственной деятельностью микроорганизмов.

Бактерии-денитрификаторы имеют две ферментные системы нитратредукции: цитохромную (диссимиляционная) и флавопро- теидная (ФАД, ассимиляционная). Последняя характерна для многих микроорганизмов и всех зеленых растений. Обе системы нитратредуктаз у типичных денитрификаторов (Ps. denitrificans) активны. Наличие этих систем обеспечивает два пути восстановления нитратов. Поэтому различают два типа биологической денитрификации: ассимиляционную, неспецифическую, и диссими- ляционную, специфическую.

Ассимиляционная денитрификация, или иначе аммонификация нитрата, приводит к образованию аммиака, который ассимилируется организмами и включается в метаболизм. Нитраты здесь используются как источник азота. Этот вид денитрификации присущ всем зеленым растениям и некоторым бактериям.

Диссимиляционная денитрификация, или нитратное дыхание, осуществляется микроорганизмами для получения энергии. Нитраты в данном случае выступают в качестве конечных акцепторов водорода (е‘) в цепи транспорта электронов (см. гл 9). Конечным продуктом диссимиляционной денитрификации является молекулярный азот:

Диссимиляционная денитрификация происходит интенсивно в анаэробных условиях, хотя возбудители ее и не являются облигатными анаэробами. Кислород подавляет синтез и функцию нитратредуктаз, являясь более сильным конкурентом (по сравнению с нитратами) за электроны в дыхательной цепи.

Диссимиляционная денитрификация приводит к обеднению водоемов и почв связанным азотом, так как образующийся N2 улетучивается в атмосферу. Однако и этот процесс необходим для обеспечения равновесия в круговороте азота.

предыдущая
к содержанию
следующая

А так же в разделе « Денитрификация »

Трансформация
Типы донорных клеток
Трансдукция
ПЛАЗМИДЫ БАКТЕРИЙ
МИГРИРУЮЩИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ (МГЭ)
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
Глава 11 ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
11. Г МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ
МИКРОФЛОРА ВОДЫ
Роль микроорганизмов в продуктивности и самоочищении водоемов
Санитарно-микробиологический контроль
МИКРОФЛОРА АТМОСФЕРЫ
Глава 12 БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ
КРУГОВОРОТ АЗОТА
Фиксация молекулярного азота
Механизм фиксации молекулярного азота
Бактериальныеудобрения
Аммонификация
12.2. КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА
Расщепление крахмала
Расщепление пектиновых веществ
12.2,3. Расщепление целлюлозы
Превращение углеводородов
12.3. КРУГОВОРОТ СЕРЫ
Минерализация органической серы
1233. Восстановление минеральной серы
КРУГОВОРОТ ЖЕЛЕЗА
Глава 13 ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В МИРЕ МИКРООРГАНИЗМОВ. АНТИБИОТИКИ.

Контроль денитрификации

Контроль денитрификации в наземных системах

Азот

В сельскохозяйственные почвы регулярно вносят минеральные азотные или органические удобрения (навоз, осадок сточных вод), а также чередование культур или севообороты с бобовыми азотфиксирующими растениями.
Применение азотных удобрений способствует нитрификации и денитрификации.

Oxygen

Основным регулятором денитрификации является кислород. Денитрификация эффективна только тогда, когда содержание O2 в атмосфере почвы составляет от 4 до 17 процентов.
Осадки, дренаж, уплотнение почвы, структура почвы и дыхание почвы являются основными переменными, определяющими содержание O2 в почве.
Осадки, недостаточный дренаж и уплотнение снижают содержание O2 в почве и способствуют денитрификации.

углерод

Основным требованием для гетеротрофных денитрификаторов является легкодоступный источник углерода, который выполняет две функции: (1) простые органические соединения углерода обеспечивают источник углерода для роста гетеротрофных денитрификаторов и (2) в аэробной среде лабильный органический углерод стимулирует O2. дыхания, тем самым уменьшая концентрацию O2 вокруг дышащих бактерий.

Условия денитрификации в водная среда идентичны таковым в наземных системах: запасы азота и углерода и низкие концентрации O2.
Основным побочным продуктом денитрификации в водных системах является N2, однако поверхностные слои водной толщи часто обогащены N2O по сравнению с атмосферой, что приводит к выбросу N2O из воды.
Денитрификация происходит преимущественно в нескольких верхних миллиметрах отложений, а скорость денитрификации зависит от содержания органического углерода и азота.
Ожидайте самые высокие показатели денитрификации в наиболее загрязненных реках, озерах и эстуариях, за которыми следуют прибрежные шельфы, и самые низкие показатели в открытом океане.
Дренаж и стоки с сельскохозяйственных угодий, а также сточные воды с ферм и предприятий являются основными источниками NO3. Было показано, что для рек скорость денитрификации обратно пропорциональна ширине русла, что должно контролировать период пребывания NO3.
Из-за сильного скорости осаждения и апвеллинг, эстуарии имеют сравнительно высокую концентрацию органического углерода по сравнению со многими другими водными средами.
Они могут денитрифицировать от 20% до 50% (а в некоторых случаях даже больше) NO3, поступающего с реками, тем самым предотвращая перенос загрязняющих веществ с суши в открытые океаны.
Денитрификация не зависит от солености в диапазоне от 1 до 13 частей на триллион (ppt), но напрямую зависит от содержания нитратов.
Вдали от эвфотического поверхностного слоя и прибрежных шельфов скорость нитрификации и денитрификации в глубине океанов в основном определяется минерализацией богатого азотом органического вещества, продуцируемого азотфиксирующими организмами.
Требования к анаэробной среде идентичны требованиям для наземных систем. Было продемонстрировано, что скорость денитрификации в бентических отложениях особенно зависит от концентрации лабильного органического углерода на границе отложений и воды и увеличивается с концентрацией нитратов.
Термоклин Аравийского моря и восточной тропической южной и северной части Тихого океана являются основными регионами с низким уровнем O2. Многочисленные места в океане не денитрифицируют и не фиксируют азот.
В субтропической части северной части Тихого океана измерения изотопных отношений 14/15N и 16/18O N2O, поступающего из поверхностных и глубинных вод, выявили существенные расхождения.
По сравнению с N2O воздуха и глубокой воды, N2O поверхностных вод обеднен 15N и 18O. Это говорит о том, что нитрификация, а не денитрификация, вероятно, является основным источником N2O в поверхностных водах открытого океана.

Ключевое различие — нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии

Азот является важным питательным веществом для живых организмов, и очень важно, чтобы доступный азот был хорошо сбалансирован и переработан для использования живыми организмами. Азот существует в своей естественной двухатомной форме (N2), которые не могут усваиваться растениями для выполнения своих биологических функций

Процесс окисления фиксированного двухатомного азота до нитратов и нитритов называется нитрификацией; Чаще всего это делают виды бактерий, которые могут использовать азот в фиксированной форме. Чтобы поддерживать баланс азота в атмосфере, двухатомный азот должен производиться с помощью механизма рециркуляции, при котором нитраты и нитриты восстанавливаются до двухатомного азота бактериями. Этот процесс называется денитрификацией. Таким образом, бактерии, участвующие в этих двух процессах, характеризуются как нитрифицирующие бактерии и денитрифицирующие бактерии. Ключевое различие между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями состоит в том, что нитрифицирующие бактерии способны окислять доступный аммиак до нитратов и нитритов в то время как денитрифицирующие бактерии способны восстанавливать нитраты и нитриты до их естественной двухатомной формы азота.

1. Обзор и основные отличия 2. Что такое нитрифицирующие бактерии 3. Что такое денитрифицирующие бактерии 4. Сходства между нитрифицирующими и денитрифицирующими бактериями 5. Параллельное сравнение — нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии в табличной форме 6. Резюме