Bakterie nitryfikacyjne

Bakterie nitryfikacyjne – chemolitotroficzne[1] bakterie tlenowe (aeroby obligatoryjne). Uczestniczą w cyklu azotowym utleniając amoniak (zawarty np. w wodzie deszczowej, kurzu, sadzy, ekskrementach ptaków) do kwasu azotawego i azotowego[2]. Z dwutlenku węgla wiązanego w cyklu Calvina[1] 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.

Grupy fizjologiczne

Wyróżniamy bakterie I i II etapu nitryfikacji:

  • nitrozobakteri[1] – 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.
    • NH+
      4
      + 1,5O
      2
      → NO
      2
      + H
      2
      O + 2H+
      [1]          reakcja zachodzi przy pomocy monooksydazy amonowej, zysk 66 kcal/mol
  • nitrobakterie[1] – 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.
    • NO
      2
      + 0,5 O
      2
      → NO
      3
      [1]          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 sorbowane przez kompleks sorpcyjny.

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[2].

Przypisy

  1. a b c d e f Mieczysław KazimierzM.K. Błaszczyk Mieczysław KazimierzM.K., Mikrobiologia środowisk, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010, s. 149–150, ISBN 978-83-01-16319-8 .
  2. a b WiesławW. Domasłowski WiesławW., Przyczyny niszczenia kamienia. Bakterie nitryfikacyjne, [w:] MarianM. Arszyński (red.), Profilaktyczna konserwacja kamiennych obiektów zabytkowych, Toruń: Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, 1975, s. 45–46 [dostęp 2024-06-12] .
Encyklopedie internetowe (klasa organizmów określana jedną wspólną nazwą):
  • PWN: 3947936
  • Britannica: science/ammonification