Rozdiel medzi Anammoxom a denitrifikáciou

kľúčový rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou je to anammox odkazuje na anaeróbna oxidácia amónia, ktorá premieňa amoniak a dusitany na plynný dusík za anoxických podmienok. medzitým,zatiaľ čo denitrifikácia je biologická premena dusičnanov na dusík₂ denitrifikáciou baktérií.

Cyklus dusíka je dôležitým biogeochemickým cyklom, v ktorom sa dusík premieňa na rôzne chemické formy, napríklad NH₃, NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^- V dusíkovom cykle sú pozorované štyri hlavné procesy. Sú to fixácie, amonifikácia, nitrifikácia a denitrifikácia. Mnohé z týchto procesov sa uskutočňujú prostredníctvom mikroorganizmov, najmä baktérií prítomných v pôde. Anammox je jedným z najnovších prírastkov do cyklu dusíka. Je to proces anaeróbnej oxidácie amónia. Tento proces vykonáva špecifická skupina baktérií známych ako planctomycetes. Majú špeciálnu organelu nazývanú anammoxozómy, ktoré poskytujú miesto pre anammoxovú reakciu. Nakoniec však denitrifikácia aj anammox produkujú plynný dusík.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Anammox 
3. Čo je denitrifikácia
4. Podobnosti medzi Anammoxom a denitrifikáciou
5. Porovnanie vedľa seba - Anammox vs denitrifikácia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je Anammox?

Anammox je proces nazývaný anaeróbna oxidácia amónia. Je to reakcia, ktorá využíva amónne a dusitanové látky ako akceptory elektrónov a produkuje plynný dusík za anoxických podmienok. Anammoxová reakcia je jedným z najnovších prírastkov do biochemického cyklu dusíka. Poháňa ho najmä špecializovaná skupina baktérií podobných planktomycete. Tieto baktérie získavajú svoju energiu na rast premenou amoniaku a dusitanu na plynný dusík v úplnej neprítomnosti kyslíka. Majú jeden anammoxozóm: na membránu viazaný priestor vo vnútri cytoplazmy, ktorý poskytuje mechanizmus pre anammoxový proces. Okrem toho sú tieto baktérie plné proteínov typu cytochrómu c, vrátane enzýmov, ktoré vykonávajú kľúčové katabolické reakcie anammoxového procesu, čím sa bunky značne červené. Baktérie Anammox vykazujú extrémne pomalý rast.

Obrázok 01: Anammox

V morskom prostredí viac ako 50% N₂ uvoľnený plyn môže byť produkovaný baktériami anammox. Proces anammoxu navyše ponúka atraktívnu alternatívu k súčasným systémom čistenia odpadových vôd na odstránenie amoniak-dusík (NH₄-N). Ušetrí tiež ~ 75% nitrifikácie a 100% denitrifikácie cyklu dusíka.

Čo je denitrifikácia?

Denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov v pôde na atmosférický plynný dusík denitrifikáciou baktérií. Je to opak nitrifikácie. Denitrifikácia je nevyhnutným krokom v dusíkovom cykle, ktorý uvoľňuje pevný plynný dusík späť do atmosféry a dokončí dusíkový cyklus.

Obrázok 02: Denitrifikácia

Denitrifikácia sa uľahčuje denitrifikáciou baktérií, ako sú Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, atď. Tieto baktérie sú fakultatívne anaeróbne a heterotrofné baktérie. Pracujú v anaeróbnych alebo anoxických podmienkach, ako sú podmáčané pôdy. Ako respiračný substrát používajú dusičnany av dôsledku toho sa dusičnany uvoľňujú do atmosféry ako plynný dusík. Podobne denitrifikačné baktérie sú schopné redukovať dusičnany a dusitany na svoj prirodzene sa vyskytujúci plynný dusíkový dusík. Týmto procesom sa úrovne atmosférického dusíka regenerujú na normálnu koncentráciu.

Denitrifikačná reakcia je ilustrovaná nižšie.

NO₃^- → NIE₂^- → NO + N₂O → N_{2 (g)}

Aké sú podobnosti medzi Anammoxom a denitrifikáciou?

• Anammox a denitrifikácia sú dve dôležité časti cyklu dusíka.
• Tieto procesy produkujú plynný dusík.
• Baktérie sú hlavné mikroorganizmy, ktoré vykonávajú oba procesy.

Aký je rozdiel medzi Anammoxom a denitrifikáciou?

Anammox je anaeróbna oxidácia amónia, ktorá je reakciou, ktorá premieňa amónium a dusitany na plynný dusík za anoxických podmienok. Naopak, denitrifikácia je redukcia dusičnanov na plynný dusík denitrifikáciou baktérií. Toto je kľúčový rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou. Okrem toho je anammoxovým procesom reakcia NH₄⁺ + NO₂^- → N₂ + 2H₂O, zatiaľ čo denitrifikácia je reakcia NO₃^- → NIE₂^- → NO + N₂O → N₂ (G). Preto je to ďalší rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou.

Reakciu anammoxu navyše vykonávajú baktérie patriace k planctomycetám (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia a Druhy Scalindua). Naproti tomu denitrifikácia sa uskutočňuje baktériami, ako sú napr Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, To je teda tiež dôležitý rozdiel medzi anammoxou a denitrifikáciou.

Zhrnutie - Anammox vs Denitrifikácia

Anammox je reakcia, ktorá premieňa amónium a dusitany na plynný dusík za anoxických podmienok pomocou anammoxových baktérií, zatiaľ čo denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov a dusitanov na plynný dusík denitrifikáciou baktérií. Anammox aj denitrifikácia sú dôležité procesy v biochemickom cykle dusíka. Toto je zhrnutie rozdielu medzi anammoxom a denitrifikáciou.

referencie:

1. Hu, Bao-lan a kol. „Anaeróbna oxidácia amoniaku (Anammox) v rôznych prírodných ekosystémoch.“ Transakcie biochemickej spoločnosti, Americká národná lekárska knižnica, december 2011, k dispozícii tu.
2. „Denitrifikácia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. decembra 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Cyklus dusíka Arrigo“ autormi Shou-Qing Ni a Jian Zhang - anaeróbna oxidácia amoniaku: z laboratória do aplikácie v plnom rozsahu. BioMed Research International, zv. 2013, s. 1-10, 2013 (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Cyklus dusíka“ Autor: Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Užívateľ: Nojhan), Traduction of Joanjoc d'après Obrázok: Cyklus azote fr.svg.derivative work: Burkhard (talk) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Ochranná agentúraderivatívna práca: Raeky (diskusia) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia