Нитрификация
Нитрификация — микробиологический процесс
Протекает в аэробных условиях в почве, а также природных водах. Часто может вызывать появление в них нитратов в токсичном количестве, а поскольку нитраты — наиболее активно мигрирующее в растворе соединение азота — происходит их вынос из почвы в расположенные ниже по склону водоемы, что влечет за собой уменьшение коэффициента использования азотных удобрений и эвтрофикацию данных водоемов.
Автотрофная нитрификация
Нитрификация проходит в две стадии, которые осуществляются разными микроорганизмами.
Окисление аммиака до нитрит-аниона
Первая стадия — окисление аммиака до
- NH3 + O2 + НАДН2 → NH2OH + H2O + НАД+
- NH2OH + H2O → HNO2 + 4H+ + 4e−
- 1/2O2 + 2H+ + 2e− → H2O
Предполагается, что на первом этапе субстратом является именно аммиак, а не аммоний, поэтому процесс не идёт в кислой среде. Ферментом для первой реакции служит
Следующую реакцию осуществляет
Образование НАД(Ф)·H для фиксации углекислого газа в цикле Калвина происходит путём обратного переноса части электронов.
Окисление нитрит-аниона до нитрат-аниона
Вторая стадия — окисление аниона азотистой кислоты до аниона азотной, производимое нитратными бактериями (почвенный род Nitrobacter и водные Nitrospira, Nitrococcus, Nitrospina). Процесс протекает в одну реакцию:
- NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−
катализируемую
Образование НАД(Ф)·H для фиксации углекислого газа также происходит путём обратного переноса электронов.
Организмы
Нитрозных и нитритных бактерий ранее выделяли в семейство
Гетеротрофная нитрификация
Особо выделяют гетеротрофную нитрификацию, происходящую у многих бактерий и грибов и связанную с окислением аммиака и азота органических соединений без использования полученной энергии, попутно с окислением органического вещества и, предположительно, посредством кислорода, образуемого при разложении
История изучения
Процесс был открыт в середине
Литература
- Умаров М. М., Кураков А. В., Степанов А. Л. Микробиологическая трансформация азота в почве. — М.: ГЕОС, 2007. ISBN 5-89118-315-7 (ошибоч.)
- Современная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах. Пер. с англ./Под ред. Й. Ленглера, Г. Древса, Г. Шлегеля. — М.: Мир, 2005. ISBN 5-03-003706-3 ISBN 5-03-003707-1 (1 том) ISBN 5-03-003708-X (2 том)