Дыхание ила нитратное

Рис. 2.9. Дыхательный тест со сточной водой. Показано кислородное и нитратное дыхание [15].

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]

ДЫХАНИЕ, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм атмосферного или растворенного в воде О2, использование его в окислит.-восстановит. р-циях, а также удаление из организма СО и нек-рых др. соед.-конечных продуктов обмена в-в. Играет фундам. роль в энергообеспечении и метаболизме у большинства организмов. При Д. кислород участвует гл. обр. в окислении орг. соед. с. образованием Н О или HjO (в нек-рых случаях-О ) или включается в молекулу окисляемого в-ва. Нек-рые организмы (гл. обр. мн. бактерии) могут использовать в качестве акцептора электронов не только О , но и др. соед. с высоким сродством к электрону, напр, нитраты и сульфаты. В этих случаях иногда говорят о нитратном и сульфатном Д. в отличие от аэробного (кислородного) Д. [c.124]

Параллельно в эксперименте по определению нитратного дыхания можно обнаружить фракцию денитрифицирующих бактерий г [c.80]

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]

Очистку сточной воды в системе с активным илом необходимо проводить при перемешивании, чтобы поддерживать ил во взвешенном состоянии (не допускать его осаждения) и обеспечивать контакт между илом и сточной водой. При перемешивании не должно происходить избыточного поступления воздуха (кислорода), поскольку это ингибирует денитрификацию, снижая ее скорость и уменьшая фактор эффективности для органического вещества f /N- В результате часть денитрифицирующих бактерий будет использовать для дыхания кислород вместо нитрата. Потребление бактериями 1 моль кислорода (32 г) соответствует удалению 4 эл. экв. (кислород переходит из степени окисления О в степень окисления — 2), т. е. 8 г кислорода соответствуют примерно 1 эл.экв. Аналогично потребление 1 моль азота (14 г нитратного азота) соответствует удалению 5 эл. экв. (степень окисления азота меняется от +5 до 0), т. е. 2,8 г нитратного азота соответствуют приблизительно 1 эл. экв. [c.309]

Это означает, что нитратное дыхание снижается следующим образом [c.309]

ДЕНИТРИФИКАЦИЯ (НИТРАТНОЕ ДЫХАНИЕ] [c.120]

Нитратное дыхание и денитрификация [c.368]

Нитратное дыхание, дени- NOJ, NO ,NO, N2, NO3- [c.384]

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]

Нитратное дыхание денитрификация. Денитрифицирующие бактерии обладают способностью восстанавливать нитрат через нитрит до газообразной закиси азота (МдО) и азота (N2) [c.306]

Необходимость цитохрома с для восстановительной диссимиляции нитрата и подавление восстановления нитрата субстратами или окисления нитрита цитохромом с ингибиторами дыхательной цепи с переносом электрона на кислород означают, что оба эти процесса осуществляются при участии близких, а может быть, и общих компонентов. Действительно, обнаружен ряд примеров конкуренции между нитратным и кислородным дыханием. [c.291]

По этой гипотезе кислород образуется непосредственно нитратным фотосинтезом , а не косвенно наложением обычного фотосинтеза на стимулированное светом нитратное дыхание. Конечно, реакции (19.1) и (19.2) могут конкурировать между собой как два одновременно идущих процесса, подобно фоторедукции двуокиси углерода водородом и глюкозой (см. главу VI). [c.547]

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]

Присутствие молибдена в ферменте, катализирующем нитратное дыхание, подтверждает основное положение, что молибден — необходимый компонент всех ферментных систем, участвующих в восстановлении нитратов (нитратредуктаза ассимиляционного и дыхательного типа, ксантиноксидаза и альдегидоксидаза). [c.118]

В основу схем, предложенных для нитратного дыхания, положены эксперименты с низшими организмами. [c.121]

Денитрификация (нитратное дыхание). Нитратное дыхание происходит с использованием связанного кислорода нитрата. Многие бактерии в актах дыхания восстанавливают нитрат с выделением молекулярного азота или закиси азота NjO. Данный процесс диссими-ляционного восстановления нитрата получил название денитрификации. В процессе него органические субстраты окисляются до СОг и HgO. Суммарно процесс можно выразить следующим уравнением [c.90]

Все денитрифицирующие бактерии — факультативные анаэробы, переключающиеся на денитрификацию только в отсутствие Оз, поэтому, вероятно, их приспособление к анаэробным условиям — вторичного происхождения. Способность к денитрификации развилась после сформирования механизмов использования Оз как конечного акцептора электронов. Первым щагом на пути вторичного приспособления к анаэробным условиям явилось развитие нитратного дыхания. Следующий щаг — совершенствование способности использовать нитраты для акцептирования электронов дыхательной цепи — привел к возникновению денитрификации. [c.407]

Известно, что нитраты довольно быстро восстанавливаются в растениях, и иногда их восстановление заканчивается в корневой системе. Накопление повыщенного количества нитратов в надземных органах растений бывает сравнительно редко, лишь при неблагоприятных условиях выращивания растений или при избыточных дозах нитратных удобрений. Для восстановления нитратов необходимы фосфор, магний, молибден и другие элементы. При недостаточном питании растений этими элементами нитраты восстанавливаются очень медленно, и они накапливаются в надземных органах. Накопление нитратов в растениях может происходить при внесении избыточных доз нитратных удобрений. Интенсивность восстановления нитратов тесно связана с двумя основными процессами, в результате которых выделяется энергия,— дыханием и фотосинтезом. Если растения обеспечены достаточным количеством углеводов, нитраты восстанавливаются в основном в корневой системе при участии НАД Из или НАДФ Нг, образующихся при распаде углеводов через цикл ди- и трикарбоновых кислот. Если же интенсивность фотосинтеза ослаблена и растения испытывают некоторый недостаток углеводов, часть нитратов не успевает восстановиться в корнях и поступает в надземные органы, где восстанавливается при участии никотинамид-аденин-динуклеотидов, образующихся при фотосинтезе. Нитраты могут восстанавливаться и в темноте, но на свету и при наличии фотосинтеза этот процесс значительно усиливается. [c.239]

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]

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]

В предшествующих главах, посвященных обмену веществ у микроорганизмов, неоднократно шла речь о регуляции метаболизма и роста факторами среды. Обнаруженное еще Пастером, подавление брожения атмосферным кислородом у дрожжей-превосходный пример такой регуляции, весьма детально изученный. Давно известно также, что некоторые ферменты, участвующие в расщеплении того или иного субстрата, образуются только в его присутствии. У денитрифицирующих бактерий нитратное дыхание может начаться лишь в отсутствие Oj кислород подавляет и образование нитратредуцирующей ферментной системы, и ее функцию. Изменение pH в культурах Enteroba ter или lostridium способно изменить ход брожения и повлиять на природу образующихся продуктов. У фототрофных бактерий кислород и свет влияют на синтез пигментов, В основе этих и многих других изменений, обусловленных средой, лежат специальные регуляторные механизмы. [c.472]

В присутствии фенилуретана скорость восстановления нитратов на свету не уменьшается, но вместо кислорода выделяется чистая двуокись углерода (как в темноте). Можно полагать, что это — аргумент в пользу двухступенчатого механизма восстановления нитратов. Первая ступень — стимулированное светом нитратное дыхание — может быть так же нечувствительной к уретану, как соответственная темновая реакция, а вторая ступень — угнетаемый уретаном обычный фотосинтез. Однако действие уретана объяснимо также и на основе прямого нитратного фотосинтеза . Для этого необходимо допустить, что уретан тормозит последнюю стадию реакции (19.2)—выделение кислорода, направляя, таким образом, процесс по второму возможному пути, где первичный фотохимический продукт окисления, обозначаемый ОН или Z (глава VII), восстанавливается налижными органическими водородными донорами вместо того, чтобы выделять кислород из воды. Другими словами, уретан может превращать нитратный фотосинтез в нитратное фотоокисдение совершенно таким же образом, как он превращает обычный фотосинтез в обычное фотоокиеление (см. опыты Ноака, описалные на стр. 535). [c.547]

Для характеристики направленности окислительновосстановительных процессов нами изучалось содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты, активности фермента каталазы и интенсивность дыхания. Из результатов исследований можно сделать вывод о том, что марганец на фоне аммиачного азота повышает окислительно-восстановительные процессы в растении, тогда как цинк подоб1юе действие оказывает по нитратному азоту. Об этом можно судить по следующим данным содержание восстановленной формы аскорбиновой [c.187]

Если содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты и активность фермента каталазы повышаются при обработке марганцем, то в отношении интенсивности дыхания наблюдается обратная зависимость. При аммиачной форме азота понижает интенсивность дыхания марганец, а при нитратной форме —цинк. Эти данные говорят, о том, что марганец и цинк играют большую, при этом противоположную роль в регулирова НИИ направленности окислительно-восстановительных процессов в растении. [c.188]

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]

Весьма скудны данные, характеризующие влияние молибдена, на интенсивность дыхания. В одной из ранних работ автора (неопубликованные данные) было получено экспериментальное подтверждение зависимости интенсивности дыхания от условий выращивания растений — источника азотного питания и pH питательной среды. Использование в качестве источника азота соли аммония приводило к увеличению интенсивности дыхания в листьях овса при большей кислотности среды (pH 5,2) и снижению при pH 6,2. В условиях нитратного питания зависимость дыхания от молибдена выражалась слабее. В опытах Хьюитта (Du et а. Hewitt, 1954) дыхание молибденнедостаточных листьев [c.17]

Первая ступень в ассимиляции нитратов, как правило, связана с никотинамидадениннуклеотид-молибденфлавопротеи-ном — нитратредуктазой, в то время как соответствующая ступень в нитратном дыхании сопряжена с цитохромной системой и соединениями, включающими негеминовое железо. [c.118]

Можно полагать, что скопление больших количеств нитратов в тканях в отсутствие молибдена при одновременно слабом потреблении кислорода должно повлечь за собой переключение нормальной дыхательной цепи на путь с использованием ферментных систем с большим сродством к кислороду. Это предусматривает возможность включения в дыхательную цепь ферментов типа цитохромоксидазы. Согласно данным Ленгоффа (Lenhoff et al., 1956), этот фермент эффективен при низких парциальных давлениях кислорода. Напротив, при сильно аэробных условиях потребность в железосодержащих катализаторах заметно уменьшается. Нитратное дыхание при этом полностью исключается. Другая возможность состоит в преимущественном использовании растениями в отсутствие молибдена нитратов в качестве конечных акцепторов электронов. Тогда, очевидно, могут уже функционировать ферментные системы с меньшим сродством к кислороду (различные цитохромы, медь- и флавопротеины, но не ЦХО). [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология