Анаэробное нитратное

Микроорганизмы используют нитрат для двух целей. Во-первых, подобно большинству растений, многие бактерии способны извлекать из него азот для синтеза азотсодержащих клеточных компонентов. Такая ассимиляционная нитратредукция может протекать и в аэробных, и в анаэробных условиях. Во-вторых, возможна также диссимиляционная нитратредукция, или нитратное дыхание при этом нитрат в анаэробных условиях служит конечным акцептором водорода. В обоих случаях ни- [c.304]

Нитраты — основной источник азота для большинства зеленых растений и грибов. Биологические процессы, в ходе которых почвенные нитраты превращаются в аммиак, необходимый для биосинтеза белков, нуклеиновых кислот и других компонентов клетки, называют восстановительной ассимиляцией нитрата. Нитраты могут также использоваться вместо кислорода в качестве конечного акцептора электронов при анаэробной генерации энергии в некоторых бактериях. Продуцирование энергии этим способом называют нитратным дыханием или восстановительной диссимиляцией нитрата. В некоторых видах бактерий могут реализовываться процессы обоих этих типов, причем относительное значение [c.288]

Такого рода бактерии обладают системой переноса (транспорта) электронов и, как правило, содержат цитохромы. Получение энергии путем фосфорилирования, сопряженного с переносом- электронов, при участии указанных выше носителей кислорода (вернее, конечных акцепторов водорода) в принципе сходно с дыханием, при котором роль конечного акцептора водорода играет кислород. Но поскольку такой процесс осуществляется в анаэробных условиях, говорят об анаэробном дыхании, причем различают нитратное, сульфатное, карбонатное дыхание и т.д. (рис. 9.1). Бактерии, способные к анаэробному дыханию с использованием неорганических акцепторов водорода (нитрат, сульфат, карбонат), играют очень важную роль как в природе, так и в хозяйстве человека. [c.304]

Нитратное дыхание (аэробные и факультативно анаэробные бактерии) [c.305]

Факультативные анаэробы хорощо растут и в аэробных, и в анаэробных условиях. В анаэробных условиях многие из них способны использовать в качестве конечного акцептора электронов не кислород, а нитраты. В ходе этого процесса, называемого нитратным дыханием, нитраты восстанавливаются до нитритов, и далее до N2 и газообразного азота. В случае образования этих газообразных продуктов говорят о денитрификации. Другие факультативные анаэробы могут в анаэробных условиях переключаться с дыхания на брожение, и тогда в средах с углеводами накапливаются значительные количества органических кислот и других продуктов метаболизма. [c.162]

Анаэробный путь. В настоящее время имеется мало данных, доказывающих возможность анаэробного пути. Считают, что при отсутствии молекулярного кислорода углеводород теряет водород, образуя двойную связь между смежными атомами углерода. Кислород вводится в молекулу путем гидратации через двойную связь, тогда как нитратный или сульфатный ион действует как [c.140]

В последнее время, главным образом при выпуске сточных вод Б непосредственной близости от водохранилищ, используемых для отдыха и туризма, предусматривается так называемая третья степень очистки вслед за биохимической очисткой. Она состоит в выделении из сточной воды азот- и фосфорсодержащих соединений, которые, будучи биогенными элементами, могут вызвать усиленный рост водорослей в водохранилищах и тем самым нанести им вред. В процессе биохимической обработки фосфаты можно осаждать солями железа или алюминия. Нитратный азот можно удалить в промежуточной анаэробной установке с помощью бактерий, потребляющих кислород нитратов и выделяющих азот в форме N2 или N2 . Если возможно, то, разумеется, предпочитают всю сточную воду отвести, минуя водохранилища, с помощью обводного канала. [c.21]

Метод биологической денитрификации может применяться для очистки производственных сточных вод от нитратного азота и одновременно от органических веществ. Очистка может проводиться на анаэробном фильтре (рис. 6.8), заполненном искусственным волокном (в кр-личестве 25 г на 1 л объема фильтра), увеличивающим поверхность контакта сточной воды с бактериями. В промежутках мея ду волокнами и на их поверхности развиваются денитрифицирующие бактерии, для которых в качестве источника питательных веществ может использоваться широкий круг соединений, таких как метиловый и этиловый спирты, никотиновая кислота, низкомолекулярные непредельные углеводороды. Использование бактериями углерода органических загрязне- [c.212]

Наряду с этим в почве идут и процессы денитрификации, которые осуществляются специальной группой анаэробных микроорганизмов, так называемых денитрификаторов. Деятельность последних активируется при недостатке кислорода, сочетающемся с избытком неразложенных растительных остатков. Под влиянием этих бактерий происходит восстановление нитратного иона и образование молекулярного азота. [c.391]

Таким образом, было предложено два основных пути переноса электронов при восстановлении нитратов. Один представлен процессом ассимиляции нитратов, биологического превращения нитратов до аммиака и далее до аминокислот или амидов. Второй — это нитратное дыхание, где нитраты используются рядом микроорганизмов в анаэробных или частично анаэробных условиях как конечный акцептор электронов. [c.118]

Главным источником N0 считается денитрификация. Образование окислов азота было обнаружено еще в XIX в. при открытии денитрификации. Дополнительными источниками служат нитратное дыхание, свойственное очень широкому кругу организмов гетеротрофная денитрификация химическая дисмутация нитрита. Денитрификаторы образуют N0 при восстановлении нитрита. Продукция N0 при денитрификации на порядки превышает продукцию в аэробной зоне, однако требует строго анаэробных условий, при которых обмен с воздухом затруднен. Сродство денитрификаторов к N0 очень высоко, и К < бнМ. Регуляция обмена N0 зависит не только от регуляции на уровне клетки, но и от смены микробных популяций. Одним из определяющих факторов для состава популяций служит температурная адаптация. Повышение pH кислых почв сильно увеличивает разнообразие КО-образующих организмов. [c.135]

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным). Анаэробиоз (от феч. аег — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщеп- [c.46]

В анаэробных зонах экосистем нитратный азот восстанавливается денитрифицирующими бактериями до N2 или N20, использующими нитраты в качестве конечного акцептора электронов (водорода). Наиболее активно денитрификация протекает в переувлажненной почве или воде, в которой из-за избытка органических веществ исчерпывается кислород. В итоге молекулярный азот после биохимических превращений вновь возвращается в атмосферу. [c.63]

Все денитрифицирующие бактерии — факультативные анаэробы, переключающиеся на денитрификацию только в отсутствие О2, поэтому, вероятно, их приспособление к анаэробным условиям — вторичного происхождения. Способность к денитрификации развилась после сформирования механизмов использования О2 как конечного акцептора электронов. Первым шагом на пути вторичного приспособления к анаэробным условиям явилось развитие нитратного дыхания. Следующий шаг — совершенствование способности использовать нитраты для акцептирования электронов дыхательной цепи — привел к возникновению денитрификации. [c.364]

Метод определения активности нитратредуктазы в почве основан на учете уменьшения количества нитратного азота при анаэробной инкубации почвы. [c.332]

Восьмая группа — аэробные/микроаэрофильные подвижные спи-ральные/вибриоидные грамотрицательные бактерии. Клетки в виде вибрионов или спиралей, движутся с помощью полярных жгутиков. Аэробы или микроаэрофилы. Метаболизм дыхательный, некоторые способны к фумаратному или нитратному анаэробному дыханию. Большинство хемоорганотрофы, но некоторые представители способны расти автотрофно с молекулярным водородом. [c.324]

Вследствие возникновения анаэробных условий в почве приостанавливается или полностью прекращается процесс нитрификации и усиливается аммонификация. В опытных образцах загрязнение нефтью всего 1% привело к сильному (в серо-лесной к 12-кратному, в черноземе - 7-кратному) игажению содержания нитратного азота. В черноземе изменение аммонийного азота за [c.144]

Нитратное дыхание восстановление нитрата до нитрита. Для целого ряда факультативно-анаэробных бактерий Enteroba ter, Es heri hia oli и др.) нитрат может служить конечным акцептором водорода в процессе транспорта электронов, поставляющем энергию. Этот вид нитратного дыхания отличается от денитрификации тем, что здесь только первая ступень, а именно восстановление нитрата до нитрита с помощью нитратредуктазы А, сопряжена с переносом электронов и преобразованием энергии [c.308]

Через неделю после начала опытов была применена постоянная аэрация содержимого бака, чтобы предупредить возможное возникновение анаэробной среды. Сумма нитратных и читритных ионов за время пребывания жидкости в аэрированном баке изменялась в среднем с 26,7 до 24,1 мг1л. [c.378]

Использование нитратов в процессе дыхания присуще многим видам денитрифицирующих бактерий. Пути превращения веществ в процессе нитратного дыхания те же, что и при аэробном дыхании. Денитрификаторы имеют две ферментные системы, одна из которых позволяет им в присутствии кислорода осуществлять процесс аэробного дыхания. Вторая ферментная система имеет ту же самую цепь переноса водорода, как и первая, с той лишь разницей, что в цитохромной системе вместо цитохромоксидазы присутствует фермент ннтратредуктаза. Микроорганизмы, способные развиваться как в присутствии кислорода, так и без него, называются факультативными анаэробами. В общем виде процесс анаэробного дь1хания за счет нитратов может быть записан так [c.64]

При анаэробном окислении связанный кислород, например ионов МОз или 80/ , не включается в молекулы ароматических соединений и в этих случаях оксигеназы не функционируют. В аноксигенных условиях у насыщенных алифатических углеводородов отщепляется водород с образованием двойной связи нитратный или сульфатный ион является конечным акцептором водорода. Образовавшийся алкен присоединяет воду с образованием спирта и в дальнейшем окисляется анаэробно в альдегид и жирную кислоту, подвергающуюся Р-окислению [c.328]

Нитратное дахание. От нитратного дыхания следует отличать ассимиляционную нитратреЬукцию, которая может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях и служит для получения аммонийной формы азота, используемой в конструктивных процессах. Этот процесс осуществляется растворимыми ферментами нитратредуктазой и нитритредуктазой и не связан с запасанием энергии. В процессе ассимиляционной нитратредук-ции не образуется летучих продуктов (молекулярного азота или его окислов) [c.54]

По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Облигатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них токсичен. При наличии кислорода бактерии образуют перекисные радикалы кислорода, в том числе перекись водорода и супероксид-анион кислорода, токсичные для облигатных анаробных бактерий, поскольку они не образуют соответствующие инактивирующие ферменты. Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода и супероксид-анион соответствующими ферментами (каталазой, пероксидазой и супероксиддисмутазой). Факультативные анаэробы могут расти как при наличии, так и при отсутствии кислорода, поскольку они способны переключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение в его отсутствие. Факультативные анаэробы способны осуществлять анаэробное дыхание, называемое нитратным нитрат, являющийся акцептором водорода, восстанавливается до молекулярного азота и аммиака. [c.47]