تفاوت بین باکتری های نیتریفیک و نیترات زدا

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت کلیدی – نیتریفیک کننده در مقابل باکتری های نیتریف کننده

نیتروژن یک ماده مغذی ضروری برای موجودات زنده است و بسیار مهم است که نیتروژن موجود به خوبی متعادل و بازیافت شود تا توسط موجودات زنده استفاده شود. نیتروژن به شکل دو اتمی طبیعی خود (N_{2) وجود دارد، که نمی تواند توسط گیاهان برای عملکردهای بیولوژیکی خود جذب شود. فرآیند اکسید شدن نیتروژن دو اتمی ثابت به نیترات ها و نیتریت ها نیتریفیکاسیون نامیده می شود. این اغلب توسط گونه های باکتریایی انجام می شود که می توانند از نیتروژن به شکل ثابت آن استفاده کنند. به منظور حفظ تعادل نیتروژن در اتمسفر، نیتروژن دو اتمی باید از طریق یک مکانیسم بازیافت تولید شود، جایی که نیترات ها و نیتریت ها توسط گونه های باکتری به نیتروژن دو اتمی کاهش می یابند.این فرآیند به عنوان نیترات زدایی نامیده می شود. بنابراین، باکتری‌های درگیر در این دو فرآیند به‌عنوان باکتری‌های نیتریف‌کننده و باکتری‌های نیترات‌زدایی شناخته می‌شوند. تفاوت اصلی بین باکتری‌های نیتریف‌کننده و نیترات‌زدایی در این است که باکتری‌های نیتریفیک‌کننده می‌توانند آمونیاک موجود را به نیترات و نیتریت اکسید کنند، در حالی که باکتری‌های نیترات‌زدایی می‌توانند نیترات‌ها و نیتریت‌ها را به گاز نیتروژن دواتمی خود کاهش دهند.}

باکتری های نیتریفیک کننده چیست؟

باکتری های نیتریفیک کننده باکتری های هوازی کمولیتوتروف هستند که قادرند NH₃ در خاک به نیترات یا نیتریت اکسید کنند. NH₃ در خاک به شکل یونی NH₄⁺+ _{در خاک وجود دارد. نیتریفیکاسیون کامل در دو فرآیند انجام می شود. ، جایی که NH}3 _{ابتدا به نیتریت اکسید می شود (NO}2^––_{) و سپس نیترات (NO)} 3^{–)، که توسط گیاهان استفاده می شود.}

1. NH₄⁺ + O₂ نه₂ – ^{+ H}+ ^{+ H}2_O

2. نه₂^–+ O₂ نه_۳ ^–

   

   شکل 01: چرخه نیتروژن

نمونه‌هایی از باکتری‌های نیتریفیکاسیون که اولین واکنش نیتریفیکاسیون را انجام می‌دهند عبارتند از: نیتروزوموناس و نیتروسپیرا که متعلق به زیر کلاس β پروتئوباکتری‌ها هستند. باکتری هایی که قادر به انجام دومین واکنش فرآیند نیتریفیکاسیون هستند و نیترات تولید می کنند، عبارتند از Nitrobacter که به زیر کلاس α پروتئوباکتری ها تعلق دارند..

باکتری های نیترات زدا چیست؟

باکتری‌های دنیتریفیک‌کننده نوعی باکتری بی‌هوازی یا هوازی کمولیتوتروف هستند که قادر به کاهش نیترات‌ها و نیتریت‌ها به شکل‌های نیتروژن گازی هستند. دو شکل اصلی نیتروژن دو اتمی (N₂) و اکسید نیتروژن (N_{2O) هستند.از طریق این فرآیند، سطوح نیتروژن اتمسفر به غلظت طبیعی بازسازی می شود. واکنش نیترات زدایی در زیر نشان داده شده است.}

نه₃^– → نه_۲^-→ NO + N₂O → N_{2 (g)}

شکل 02: نیترات زدایی

بی هوازی اختیاری درگیر در نیترات زدایی تیوباسیلوس دنیتریفیکانس و میکروکوکوس دنیتریفیکانس هستند. Pseudomonas denitificans یک باکتری هوازی نیترات زدایی است.

شباهت‌های بین باکتری‌های نیتریف‌کننده و نیترات‌زدایی چیست؟

• باکتری های نیتریفیک کننده و نیترات زدایی کننده کمولیتواتوتروف هستند.
• بیشتر آنها باکتری های خاک هستند.
• هر دو گروه در حفظ تعادل نیتروژن در بیوسفر مشارکت دارند
• هم باکتری های نیتریفیک کننده و هم نیترات زدایی کننده حاوی آنزیم هایی هستند که واکنش های نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون را کاتالیز می کنند
• هر دو باکتری نیتریفیک و نیترات زدایی در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

تفاوت بین باکتری های نیتریف کننده و نیترات زدایی چیست؟

نیتریفیک در مقابل باکتری های نیترات زدا
باکتری‌های نیتریفیک‌کننده گونه‌های باکتریایی هستند که می‌توانند آمونیوم موجود در خاک را به نیترات اکسید کنند که می‌تواند توسط گیاهان استفاده شود.	باکتری‌های نیتروژن‌کننده گونه‌های باکتریایی هستند که می‌توانند نیترات‌ها یا نیتریت‌ها را به شکل‌های گازی مانند اکسید نیتروژن یا نیتروژن دو اتمی کاهش دهند.
نوع واکنش
نیتریفیکاسیون یک واکنش اکسیداسیون است.	دنیتریفیکاسیون یک واکنش کاهشی است.
محصولات تشکیل شد
باکتری های نیتریت کننده نیترات یا نیتریت تولید می کنند.	باکتری‌های نیتروژن‌کننده اکسید نیتروژن یا نیتروژن دیاتومیک تولید می‌کنند.
پیش سازها برای واکنش
باکتری های نیتریفیک کننده از آمونیاک یا یون های آمونیوم استفاده می کنند.	باکتری‌های نیتریت‌کننده از نیترات یا نیتریت به‌عنوان پیش‌ساز خود استفاده می‌کنند.
اکسیژن مورد نیاز
بیشتر باکتری های نیتریفیک کننده هوازی هستند.	باکتری های دنیتریفیک می توانند هوازی یا بی هوازی اختیاری باشند.
استفاده صنعتی
باکتری های نیتروژن به عنوان کودهای نیتروژن استفاده می شوند.	باکتری‌های نیتروژن‌کننده در سیستم‌های مدیریت فاضلاب برای تجزیه زباله‌های نیتروژنی استفاده می‌شوند.

خلاصه – نیتریفیکاسیون در مقابل باکتری های نیتریف کننده

چرخه نیتروژن یکی از مهم ترین چرخه های بیوژئوشیمیایی در طبیعت است که در آن نیتروژن اتمسفر به اشکال مختلف شیمیایی تبدیل می شود و آن را برای استفاده موجودات زنده در دسترس قرار می دهد. فرآیند نیتریفیکاسیون یک فرآیند اکسیداتیو است که در آن نیتروژن موجود به صورت آمونیوم در خاک به نیترات و نیتریت تبدیل می شود و دسترسی زیستی نیتروژن را برای موجودات افزایش می دهد. در طول نیترات زدایی، نیتریت ها و نیترات ها به شکل های گازی (نیتروژن دیاتومیک و اکسید نیتروژن) احیا می شوند. این تفاوت بین باکتری های نیتریف کننده و نیترات زدایی است. هر دوی این فرآیندها از نظر بیولوژیکی با دخالت میکروب‌ها، به‌ویژه باکتری‌های کمولیتوتروف، مطلوب می‌شوند.در حال حاضر این باکتری ها از نظر صنعتی در زمینه های کشاورزی و بیوتکنولوژی زیست محیطی مهم محسوب می شوند. بنابراین، آنها به یک موضوع تحقیقاتی بالقوه در زمینه بیوتکنولوژی تبدیل شده اند.

دانلود نسخه PDF باکتری نیتراف کننده در مقابل نیترات زدایی

می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین باکتری‌های نیتریفیک و نیترات‌زدا.