16.4E: Cykl azotowy

Kluczowe pojęcia

  • odazotowanie: Ułatwiony przez mikroorganizmy proces redukcji azotanów, który może ostatecznie wytworzyć azot cząsteczkowy (N2) poprzez serię pośrednich gazowych produktów tlenku azotu.
  • nitryfikacja: Biologiczne utlenianie amoniaku z tlenem do azotynów, po którym następuje utlenianie tych azotynów do azotanów.
  • amonifikacja: Tworzenie amoniaku lub jego związków ze związków azotowych, zwłaszcza w wyniku rozkładu bakteryjnego.

Obieg azotu opisuje przemianę azotu między różnymi formami chemicznymi. Większość atmosfery ziemskiej (około 78%) składa się z azotu atmosferycznego, ale nie jest on w formie, która jest użyteczna dla istot żywych. Złożone interakcje między gatunkami pozwalają organizmom przekształcać azot w użyteczne formy i wymieniać go między sobą. Azot jest niezbędny do tworzenia aminokwasów i nukleotydów. Jest on niezbędny dla wszystkich żywych istot.

Wiązanie: Aby organizmy mogły korzystać z azotu atmosferycznego (N2), musi on zostać “utrwalony” lub przekształcony w amoniak (NH3). To może się zdarzyć od czasu do czasu przez uderzenie pioruna, ale większość wiązania azotu jest wykonywana przez bakterie żyjące swobodnie lub symbiotyczne. Bakterie te posiadają enzym nitrogenazę, który łączy gazowy azot z wodorem w celu wytworzenia amoniaku. Następnie jest on dalej przekształcany przez bakterie w ich własne związki organiczne. Niektóre bakterie wiążące azot żyją w guzkach korzeniowych roślin strączkowych, gdzie wytwarzają amoniak w zamian za cukry. Obecnie około 30% całkowitej ilości azotu wiązanego jest wytwarzane w zakładach chemicznych na nawóz.

image
Rysunek: Rola bakterii glebowych w cyklu azotowym: Azot przechodzi między różnymi formami biologicznie użytecznymi.

Zazotowanie: Nitryfikacja to przemiana amoniaku (NH3) do azotanów (NO3-). Zazwyczaj jest ona przeprowadzana przez żyjące w glebie bakterie, takie jak nitrobacter. Jest to ważne, ponieważ rośliny mogą asymilować azotan do swoich tkanek i polegają na bakteriach, które przekształcają go z amoniaku w formę użytkową. Nitryfikacja jest wykonywana głównie przez rodzaj bakterii, Nitrobacter.

Ammonifikacja /Mineralizacja: W amonifikacji, bakterie lub grzyby przekształcają azot organiczny z martwych organizmów z powrotem w amon (NH4+). Nitryfikacja może również działać na amon. Może on zostać przekształcony z powrotem w formę nadającą się do wykorzystania przez rośliny poprzez nitryfikację lub zwrócony do atmosfery poprzez denitryfikację.

De-Nitryfikacja: Azot w postaci azotanu (NO3-) jest przekształcany z powrotem w atmosferyczny gaz azotowy (N2) przez gatunki bakterii takie jak Pseudomonas i Clostridium, zwykle w warunkach beztlenowych. Bakterie te używają azotanu jako akceptora elektronów zamiast tlenu podczas oddychania.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.