Differkinome

Unterschied zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien

Mikrobiologie
Share

Hauptunterschied - nitrifizierende gegen denitrifizierende Bakterien
  

Stickstoff ist ein essentieller Nährstoff für lebende Organismen. Es ist sehr wichtig, dass der verfügbare Stickstoff ausgewogen ist und recycelt wird, um von lebenden Organismen verwendet zu werden. Stickstoff liegt in seiner natürlichen zweiatomigen Form vor (N2), die Pflanzen aufgrund ihrer biologischen Funktionen nicht aufnehmen können. Das Oxidieren von festem zweiatomigem Stickstoff zu Nitraten und Nitriten wird als Nitrifikation bezeichnet. Dies geschieht meistens durch Bakterienarten, die Stickstoff in ihrer festen Form verwenden können. Um das Stickstoffgleichgewicht in der Atmosphäre aufrechtzuerhalten, sollte zweiatomiger Stickstoff durch einen Recyclingmechanismus hergestellt werden, bei dem die Nitrate und Nitrite durch Bakterienarten zu zweiatomigem Stickstoff reduziert werden. Dieser Vorgang wird als Denitrifikation bezeichnet. Somit sind Bakterien, die an diesen beiden Prozessen beteiligt sind, als nitrifizierende Bakterien und denitrifizierende Bakterien charakterisiert. Der Hauptunterschied zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien ist der nitrifizierende Bakterien sind in der Lage, verfügbares Ammoniak zu Nitrat und Nitrit zu oxidieren wohingegen Denitrifizierende Bakterien sind in der Lage, Nitrate und Nitrite zu ihrem natürlich vorkommenden Stickstoffgas aus zweiatomiger Form zu reduzieren.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind nitrifizierende Bakterien?
3. Was sind denitrifizierende Bakterien?
4. Ähnlichkeiten zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien
5. Side-by-Side-Vergleich - Nitrifizierende vs. Denitrifizierende Bakterien in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was sind nitrifizierende Bakterien??

Nitrifizierende Bakterien sind chemolithotrophische aerobe Bakterien, die NH oxidieren können3 im Boden zu Nitrat oder Nitrit. NH3 im Boden existiert in seiner ionischen Form von NH4+. Die vollständige Nitrifikation findet in zwei Prozessen statt, in denen NH3 wird zuerst zu Nitrit oxidiert (NO2-) gefolgt von Nitrat (NO3-), die von Pflanzen genutzt wird.

  1. NH4+ + O2 NEIN2- + H+ + H2O
  2. NEIN2-+ O2 NEIN3-

    Abbildung 01: Stickstoffkreislauf

Beispiele für nitrifizierende Bakterien, die die erste Nitrifikationsreaktion durchführen, umfassen Nitrosomonas und Nitrospira welche zur β-Unterklasse von gehören Proteobakterien. Bakterien, die in der Lage sind, die zweite Reaktion des Nitrifikationsprozesses durchzuführen und Nitrat zu produzieren, schließen ein Nitrobacter, die zur α-Unterklasse von gehören Proteobakterien.

Was sind denitrifizierende Bakterien??

Denitrifizierende Bakterien sind eine Art chemolithotrophischer anaerober oder aerober Bakterien, die Nitrate und Nitrite zu gasförmigen Stickstoffformen reduzieren können. Die zwei Hauptformen sind zweiatomiger Stickstoff (N2) und Lachgas (N2O). Durch diesen Prozess werden die Stickstoffatmosphären der Luft wieder auf normale Konzentrationen regeneriert. Die Denitrifikationsreaktion ist unten dargestellt.

NEIN3- → NEIN2- → NO + N2O → N2 (g)

Abbildung 02: Denitrifikation

An der Denitrifikation beteiligte fakultative Anaerobier sind Thiobacillus denitrificans, und Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans ist ein aerobes Denitrifikationsbakterium.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien??

  • Nitrifizierende und denitrifizierende Bakterien sind chemolithoautotrophe.
  • Die meisten von ihnen sind bodengetragene Bakterien.
  • Beide Gruppen sind an der Aufrechterhaltung des Stickstoffgleichgewichts in der Biosphäre beteiligt
  • Sowohl nitrifizierende als auch denitrifizierende Bakterien enthalten Enzyme, die die Reaktionen der Nitrifikation und Denitrifikation katalysieren
  • Sowohl nitrifizierende als auch denitrifizierende Bakterien sind Industrien.

Was ist der Unterschied zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien??

Nitrifizierende gegen denitrifizierende Bakterien
Nitrifizierende Bakterien sind Bakterienarten, die im Boden befindliches Ammonium zu Nitraten oxidieren können, die von Pflanzen verwertet werden könnten. Denitrifizierende Bakterien sind Bakterienspezies, die Nitrate oder Nitrite zu gasförmigen Formen wie Lachgas oder zweiatomigem Stickstoff reduzieren können.
Art der Reaktion
Nitrifikation ist eine Oxidationsreaktion. Denitrifikation ist eine Reduktionsreaktion.
Produkte gebildet
Nitrifizierende Bakterien produzieren Nitrat oder Nitrit. Denitrifizierende Bakterien produzieren Lachgas oder zweiatomigen Stickstoff.
Vorläufer für die Reaktion
Nitrifizierende Bakterien verwenden Ammoniak oder Ammoniumionen. Denitrifizierende Bakterien verwenden Nitrat oder Nitrit als Vorläufer.
Sauerstoffbedarf
Die meisten nitrifizierenden Bakterien sind aerob. Denitrifizierende Bakterien können aerob oder fakultativ anaerob sein.
  Industrielle Nutzung
Nitrifizierende Bakterien werden als Stickstoffdünger eingesetzt. Denitrifizierende Bakterien werden in Abwassermanagementsystemen verwendet, um den stickstoffhaltigen Abfall abzubauen.

Zusammenfassung - Nitrifizierende gegen denitrifizierende Bakterien

Der Stickstoffkreislauf ist einer der wichtigsten biogeochemischen Kreisläufe in der Natur, in dem atmosphärischer Stickstoff in verschiedene chemische Formen umgewandelt wird, die ihn für lebende Organismen zur Verfügung stellen. Der Prozess der Nitrifikation ist ein oxidativer Prozess, bei dem Stickstoff, der im Boden als Ammonium vorhanden ist, in Nitrate und Nitrite umgewandelt wird, wodurch die biologische Verfügbarkeit von Stickstoff für Organismen erhöht wird. Während der Denitrifikation werden Nitrite und Nitrate zu gasförmigen Formen (zweiatomiger Stickstoff und Lachgas) reduziert. Dies ist der Unterschied zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien. Beide Verfahren werden durch die Beteiligung von Mikroben, insbesondere chemolithotrophen Bakterien, biologisch günstig gemacht. Gegenwärtig werden diese Bakterien in den Bereichen Agrar- und Umweltbiotechnologie als industriell wichtig angesehen. Daher sind sie zu einem potenziellen Forschungsthema auf dem Gebiet der Biotechnologie geworden.

Laden Sie die PDF-Version von nitrifizierenden gegen denitrifizierende Bakterien herunter

Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß dem Zitiervermerk für Offline-Zwecke verwenden. Laden Sie die PDF-Version hier herunter. Unterschied zwischen nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien.

Verweise:

1. Cébron, Aurélie, Thierry Berthe und Josette Garnier. "Nitrifikations- und Nitrifikationsbakterien in der Seine-Seine-Mündung (Frankreich)". Angewandte Mikrobiologie und Umwelt. Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie, Dezember 2003. Web. Hier verfügbar. 01. August 2017.
2. Takaya, Naoki, Maria Antonina B. Katalanisch-Sakairi, Yasushi Sakaguchi, Isao Kato, Zhemin Zhou und Hirofumi Shoun. „Aerobe denitrifizierende Bakterien, die geringe Mengen an Lachgas produzieren.“ Angewandte Mikrobiologie und Umwelt. Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie, Juni 2003. Web. Hier verfügbar. 01. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Stickstoffkreislauf" von KoiQuestion (CC BY-SA 2.0) über Flickr
2. „1.12 Puffer für Stickstoff“ vom National Agroforestry Center (CC BY 2.0) über Flickr

Mikrobiologie
×