Denitrifikacija — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
.
.
Ред 1:
[[Датотека:Nitrogen Cycle.svg|thumb|320px|Azotni ciklus.]]
{{rut}}
'''Denitrifikacija''' je mikrobno posredovani prices u kome nitrat biva redukovan i ultimatno se formira molekularni [[azot]] (<chem>N2</chem>) putem serije intermedijernih gasovitih azotno oksidnih produkata. Fakultativno anaerobne bakterije izvode denitrifikaciju kao vid respiracije kojom se [[redox|redukuju]] oksidovane forme azota u responsu na oksidaciju [[elektronski donor|elektronskih donora]] kao što je [[organic matter|organska materija]]. Preferentni azotni [[electron acceptor|akceptori elektrona]] u redosledu od najviše do najmanje termodinamički povoljnog su [[nitrat]] (<chem>NO3-</chem>), [[nitrit]] (<chem>NO2</chem><sup>-</sup>), [[azot-monoksid]] (<chem>NO</chem>), [[azotsuboksid]] (<chem>N2O</chem>), što konačno rezultira u produkciji [[Azot|diazota]] (<chem>N2</chem>) čime se kompletira [[azotni ciklus]]. Denitrifikujući mikrobima pogoduju veoma niske koncentracije kiseonika, od manje od 10%, kao i [[Organsko jedinjenje|organski -{C}-]] za energiju. Pošto denitrifikacija može da ukloni <chem>NO3</chem><sup>-</sup>, njegovim [[Leaching (agriculture)|odlaganjem]] u podzemne vode, to se može strateški koristiti za tretman kanalizacije ili životinjskih ostataka sa visokim azotnim sadržajem. Denitrifikacija može da proizvodi <chem>N2O<chem>, koji je jedna od supstanci koje uzrokuju [[oštećenja ozonskog omotača]], i predstavlja [[Гасови стаклене баште|gas staklene bašte]] koji može da ima znatan uticaj na globalno zagrevanje.
 
'''Denitrifikacija''' je mikrobno posredovani prices u kome nitrat biva redukovan, i ultimatno se formira molekularni [[azot]] (<chem>N2</chem>) putem serije intermedijernih gasovitih azotno oksidnih produkata. Fakultativno anaerobne bakterije izvode denitrifikaciju kao vid respiracije kojom se [[redox|redukuju]] oksidovane forme azota u responsu na oksidaciju [[elektronski donor|elektronskih donora]] kao što je [[organicorgansko matterjedinjenje|organska materija]]. Preferentni azotni [[electron acceptor|akceptori elektrona]] u redosledu od najviše do najmanje termodinamički povoljnog su [[nitrat]] (<chem>NO3-</chem>), [[nitrit]] (<chem>NO2</chem><sup>-</sup>), [[azot-monoksid]] (<chem>NO</chem>), [[azotsuboksid]] (<chem>N2O</chem>), što konačno rezultira u produkciji [[Azot|diazota]] (<chem>N2</chem>) čime se kompletira [[azotni ciklus]]. DenitrifikujućiDenitrifikujućim mikrobima pogoduju veoma niske koncentracije kiseonika, od manje od 10%, kao i [[Organsko jedinjenje|organski -{C}-]] za energiju. Pošto denitrifikacija može da ukloni <chem>NO3</chem><sup>-</sup>, njegovim [[Leaching (agriculture)|odlaganjem]] u podzemne vode, to se može strateški koristiti za tretman kanalizacije ili životinjskih ostataka sa visokim azotnim sadržajem. Denitrifikacija može da proizvodi <chem>N2O</chem>, koji je jedna od supstanci koje uzrokuju [[oštećenja ozonskog omotača]], i predstavlja [[Гасови стаклене баште|gas staklene bašte]] koji može da ima znatan uticaj na globalno zagrevanje.
Proces se odvija prvesntveno posredstvom [[Хетеротрофи|heterotrofnih]] [[bakterija]] (kao što su -{''[[Paracoccus denitrificans]]''}- i razni [[pseudomonadaceae|pseudomonadi]]),<ref>{{cite journal | last1 = Carlson | first1 = C. A. | last2 = Ingraham | first2 = J. L. | year = 1983 | title = Comparison of denitrification by ''Pseudomonas stutzeri'', ''Pseudomonas aeruginosa'', and ''Paracoccus denitrificans'' | url = | journal = Appl. Environ. Microbiol. | volume = 45 | issue = | pages = 1247–1253 }}</ref> although autotrophic denitrifiers have also been identified (e.g., ''[[Thiobacillus]] denitrificans'').<ref>Baalsrud, K., and K. S. Baalsrud. 1954. Studies on ''Thiobacillus denitrificans''. Archives of Microbiology 20:34-62.</ref> Denitrifiers are represented in all main phylogenetic groups.<ref name=Zumft>{{cite journal |last1=Zumft |first1=W G |year=1997 |title=Cell biology and molecular basis of denitrification |url=http://mmbr.asm.org/content/61/4/533.abstract | journal=Microbiology and Molecular Biology Reviews |volume=61 |issue=4|pages=533–616 |pmid=9409151 |pmc=232623 }}</ref> Generally several species of bacteria are involved in the complete reduction of nitrate to N<sub>2</sub>, and more than one enzymatic pathway has been identified in the reduction process.<ref>Atlas, R.M., Barthas, R. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. 3rd Ed. Benjamin-Cummings Publishing. {{ISBN|0-8053-0653-6}}</ref>
 
Proces se odvija prvesntveno posredstvom [[Хетеротрофи|heterotrofnih]] [[bakterija]] (kao što su -{''[[Paracoccus denitrificans]]''}- i razni [[pseudomonadaceae|pseudomonadi]]),<ref>{{cite journal | last1 = Carlson | first1 = C. A. | last2 = Ingraham | first2 = J. L. | year = 1983 | title = Comparison of denitrification by ''Pseudomonas stutzeri'', ''Pseudomonas aeruginosa'', and ''Paracoccus denitrificans'' | url = | journal = Appl. Environ. Microbiol. | volume = 45 | issue = | pages = 1247–1253 }}</ref> althoughmada autotrophicsu denitrifiersi haveautotrofni alsodenitrifikatori beenisto identifiedtako bili identifikovani (e.g., -{''[[Thiobacillus]] denitrificans''}-).<ref>Baalsrud, K., and K. S. Baalsrud. 1954. Studies on ''Thiobacillus denitrificans''. Archives of Microbiology 20:34-62.</ref> DenitrifiersDenitrifikatori aresu representedprisutni inu allsvim mainglavnim phylogeneticfilogenetičkim groupsgrupama.<ref name=Zumft>{{cite journal |last1=Zumft |first1=W G |year=1997 |title=Cell biology and molecular basis of denitrification |url=http://mmbr.asm.org/content/61/4/533.abstract | journal=Microbiology and Molecular Biology Reviews |volume=61 |issue=4|pages=533–616 |pmid=9409151 |pmc=232623 }}</ref> GenerallyGeneralno severalnekoliko speciesvrsta ofbakterija bacteriaučestvuje areu involvedkompletnoj inredukciji thenitrata completedo reduction of nitrate to N<subchem>2N2</subchem>, and more than one enzymatic pathway has beeni identifiedviše inredukcionih theputeva reductionje processpoznato.<ref>Atlas, R.M., Barthas, R. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. 3rd Ed. Benjamin-Cummings Publishing. {{ISBN|0-8053-0653-6}}</ref>
Direct reduction from nitrate to [[ammonium]], a process known as '''[[dissimilatory nitrate reduction to ammonium]]''' or '''DNRA''',<ref>An, S., and W. S. Gardner. 2002. Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) as a nitrogen link, versus denitrification as a sink in a shallow estuary (Laguna Madre/Baffin Bay, Texas). Marine Ecology Progress Series 237:41-50.</ref> is also possible for organisms that have the nrf-[[gene]].<ref>{{cite journal
 
DirectDirektna reductionredukcija fromod nitratenitrata todo [[ammoniumamonijak]]a, aproces processpoznat known askao '''[[dissimilatory nitrate reduction to ammonium|disimilatorna nitratna redukcija do amonijaka]]''' orili '''DNRA''',<ref>An, S., and W. S. Gardner. 2002. Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) as a nitrogen link, versus denitrification as a sink in a shallow estuary (Laguna Madre/Baffin Bay, Texas). Marine Ecology Progress Series 237:41-50.</ref> isje alsoisto possibletako formoguća organismsu thatorganizmima havekoji theimaju nrf-[[genegen]].<ref>{{cite journal
|last1=Kuypers |first1= MMM |last2=Marchant |first2=HK |last3=Kartal |first3=B
|title=The Microbial Nitrogen-Cycling Network
Ред 15:
|pmid=29398704
|doi=10.1038/nrmicro.2018.9
}}</ref><ref>Spanning, R., M. Delgado, and D. Richardson. 2005. "It is possible to encounter DNRA when your source of carbon is a fermentable substrate, as glucose, so if you wanna avoid DNRA use a non fermentable substrate. The Nitrogen Cycle: Denitrification and its Relationship to N2 Fixation, p. 277-342."</ref> ThisOvo isje lessmanje commonzastupljeno thanod denitrificationdenitrifikacije inu mostvećini ecosystemsekosistema askao anačin meansredukcije ofazota. nitratePoznati reduction.su Otherdrugi genesmikrobni knowngeni inkoji microorganismsvrše whichdenitrifikaciju denitrify includeuključujući -{''nir''}- (nitritenitritnu reductasereduktazu) andi -{''nos''}- (nitrousnitro oxideoksidnu reductasereduktazu), amongizmeđu others;ostalih.<ref name=Zumft /> organismsOrganizmi identifiedkoji assadrže havingte thesegene genes includesu -{''[[Alcaligenes faecalis]]''}-, -{''Alcaligenes xylosoxidans''}-, many inmnogi theu -{''Pseudomonas''}- genusrodovima, -{''[[Bradyrhizobium japonicum]]''}-, andi -{''Blastobacter denitrificans''}-.<ref>{{cite journal | last1 = Liu | first1 = X. | last2 = Tiquia | first2 = S. M. | last3 = Holguin | first3 = G. | last4 = Wu | first4 = L. | last5 = Nold | first5 = S. C. | last6 = Devol | first6 = A. H. | last7 = Luo | first7 = K. | last8 = Palumbo | first8 = A. V. | last9 = Tiedje | first9 = J. M. | last10 = Zhou | first10 = J. | year = 2003 | title = Molecular Diversity of Denitrifying Genes in Continental Margin Sediments within the Oxygen-Deficient Zone off the Pacific Coast of Mexico | url = | journal = Appl. Environ. Microbiol. | volume = 69 | issue = 6| pages = 3549–3560 | doi=10.1128/aem.69.6.3549-3560.2003}}</ref>
 
== Pregled ==
 
=== Polureakcije ===
Denitrifikacija se generalno odvija putem neke kombinacije sledećih polureakcija, posredstvom enzima navedenih u zagradama:
Denitrification generally proceeds through some combination of the following half reactions, with the enzyme catalyzing the reaction in parentheses:
* -{NO<sub>3</sub><sup>−</sup> + 2 H<sup>+</sup> + 2 e<sup>−</sup>→ {{chem|NO|2}}<sup>−</sup> + H<sub>2</sub>O}- (NitrateNitratna reductasereduktaza)
* -{ {{chem|NO|2}}<sup>−</sup> + 2 H<sup>+</sup> + e<sup>−</sup> → NO + H<sub>2</sub>O }- (NitriteNitritna reductasereduktaza)
* -{2 NO + 2 H<sup>+</sup> + 2 e<sup>−</sup> → {{chem|N|2|O}} + H<sub>2</sub>O}- (Nitric[[Azot-monoksid oxidereduktaza|Azto-monoksidna reductasereduktaza]])
* -{ {{chem|N|2|O}} + 2 H<sup>+</sup> + 2 e<sup>−</sup> → {{chem|N|2 }} + H<sub>2</sub>O}- (Nitrous[[Azotsuboksid oxidereduktaza|Azotsuboksidna reductasereduktaza]])
TheKompletan completeproces processse canmože beizraziti expressedkao asneto a net balancedbalancirana [[redox]] reactionreakcija, wheregde [[nitrateОксидо-редукција|nitrat]] (-{NO<sub>3</sub><sup>−</sup>}-) getspostaje fullypotpuno reducedredukovan todo [[dinitrogenAzot|diazota]] (-{N<sub>2</sub>}-):
* -{2 NO<sub>3</sub><sup>−</sup> + 10 e<sup>−</sup> + 12 H<sup>+</sup> → N<sub>2</sub> + 6 H<sub>2</sub>O}-
 
== Reference ==