Differenza tra batteri nitrificanti e denitrificanti

2024 Autore: Alex Aldridge | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 13:42

Differenza chiave: batteri nitrificanti vs denitrificanti

L'azoto è un nutriente essenziale per gli organismi viventi ed è di grande importanza che l'azoto disponibile sia ben bilanciato e riciclato per essere utilizzato dagli organismi viventi. L'azoto esiste nella sua forma biatomica naturale (N_{2), che non può essere assorbito dalle piante per le loro funzioni biologiche. Il processo di ossidazione dell'azoto biatomico fisso in nitrati e nitriti è chiamato nitrificazione; questo è più spesso fatto da specie batteriche che possono utilizzare l'azoto nella sua forma fissa. Al fine di mantenere l'equilibrio dell'azoto nell'atmosfera, l'azoto biatomico dovrebbe essere prodotto attraverso un meccanismo di riciclo, in cui i nitrati ei nitriti vengono ricondotti ad azoto biatomico dalle specie batteriche. Questo processo è chiamato denitrificazione. Pertanto, i batteri coinvolti in questi due processi sono caratterizzati come batteri nitrificanti e batteri denitrificanti. Il differenza fondamentale tra batteri nitrificanti e denitrificanti è quello i batteri nitrificanti sono in grado di ossidare l'ammoniaca disponibile in nitrati e nitriti mentre i batteri denitrificanti sono in grado di ridurre nitrati e nitriti nella sua forma biatomica naturale di azoto.}

Cosa sono i batteri nitrificanti?

I batteri nitrificanti sono batteri aerobi chemolitotrofici che sono in grado di ossidare NH₃ nel terreno in nitrati o nitriti. NH₃ nel suolo esiste nella sua forma ionica di NH₄⁺ La nitrificazione completa avviene in due processi, dove NH₃ viene prima ossidato a nitrito (NO₂^–) seguito da nitrato (NO ₃^{–), che viene utilizzato dalle piante.}

1. NH₄⁺ + O₂ NO₂ – ^{+ H}+ ^{+ H}2_O

2. NO₂^–+ O₂ NO₃ ^–

   

   Figura 01: Ciclo dell'azoto

Esempi di batteri nitrificanti che effettuano la prima reazione di nitrificazione includono Nitrosomonas e Nitrospira che appartengono alla sottoclasse β di Proteobacteria. I batteri che sono in grado di effettuare la seconda reazione del processo di nitrificazione e produrre nitrati includono Nitrobacter, che appartengono alla sottoclasse α di Proteobacteria.

Cosa sono i batteri denitrificanti?

I batteri denitrificanti sono un tipo di batterio chemolitotrofi anaerobici o aerobici in grado di ridurre nitrati e nitriti in forme di azoto gassoso. Le due forme principali sono l'azoto biatomico (N₂) e il protossido di azoto (N_{2O). Attraverso questo processo, i livelli di azoto atmosferico vengono rigenerati alla concentrazione normale. La reazione di denitrificazione è illustrata di seguito.}

NO₃^– → NO₂^{–→ NO + N}2_{O → N}2 (sol)

Figura 02: Denitrificazione

Gli anaerobi facoltativi coinvolti nella denitrificazione sono Thiobacillus denitrificans e Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans è un batterio denitrificante aerobico.

Quali sono le somiglianze tra i batteri nitrificanti e denitrificanti?

• I batteri nitrificanti e denitrificanti sono chemolitoautotrofi.
• La maggior parte di loro sono batteri presenti nel suolo.
• Entrambi i gruppi partecipano al mantenimento dell'equilibrio di azoto nella biosfera
• Sia i batteri nitrificanti che denitrificanti contengono enzimi che catalizzano le reazioni di nitrificazione e denitrificazione
• Sia i batteri nitrificanti che denitrificanti sono industrie usate.

Qual è la differenza tra batteri nitrificanti e denitrificanti?

Nitrificanti vs batteri denitrificanti
I batteri nitrificanti sono specie batteriche in grado di ossidare l'ammonio nel terreno in nitrati, che potrebbero essere utilizzati dalle piante.	I batteri denitrificanti sono specie batteriche in grado di ridurre nitrati o nitriti in forme gassose come protossido di azoto o azoto biatomico.
Tipo di reazione
La nitrificazione è una reazione di ossidazione.	La denitrificazione è una reazione di riduzione.
Prodotti formati
I batteri nitrificanti producono nitrati o nitriti.	I batteri denitrificanti producono protossido di azoto o azoto biatomico.
Precursori per la reazione
I batteri nitrificanti usano ammoniaca o ioni di ammonio.	I batteri denitrificanti usano nitrati o nitriti come precursori.
Requisito di ossigeno
La maggior parte dei batteri nitrificanti sono aerobi.	I batteri denitrificanti possono essere aerobi o anaerobici facoltativi.
Uso industriale
I batteri nitrificanti sono usati come fertilizzanti azotati.	I batteri denitrificanti vengono utilizzati nei sistemi di gestione delle acque reflue per degradare i rifiuti azotati.

Riepilogo – Batteri nitrificanti vs denitrificanti

Il ciclo dell'azoto è uno dei cicli biogeochimici più importanti in natura in cui l'azoto atmosferico viene convertito in varie forme chimiche, rendendolo disponibile per l'utilizzo da parte degli organismi viventi. Il processo di nitrificazione è un processo ossidativo in cui l'azoto presente come ammonio nel suolo viene convertito in nitrati e nitriti, aumentando la biodisponibilità dell'azoto per gli organismi. Durante la denitrificazione, nitriti e nitrati si riducono a forme gassose (azoto biatomico e protossido di azoto). Questa è la differenza tra batteri nitrificanti e denitrificanti. Entrambi questi processi sono biologicamente resi favorevoli dal coinvolgimento di microbi, in particolare batteri chemolitotrofici. Attualmente, questi batteri sono considerati industrialmente importanti nei campi della biotecnologia agricola e ambientale. Pertanto, sono diventati un potenziale argomento di ricerca nel campo delle biotecnologie.

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