Різниця між анаммоксом і денітрифікацією

The ключова різниця між анаммоксом і денітрифікацією є те анаммокс відноситься до анаеробне окислення амонію, яке перетворює амоній та нітрити в газ азоту в аноксичних умовах. Тим часом,поки денітрифікація - це біологічне перетворення нітрату в N₂ денітрифікуючи бактерії.

Цикл азоту - важливий біогеохімічний цикл, при якому азот перетворюється на різні хімічні форми, такі як NH₃, NH₄⁺, НІ₂^-, НІ₃^- і т. д. У циклі азоту спостерігаються чотири основні процеси. Вони є фіксацією, амоніфікацією, нітрифікацією та денітрифікацією. Багато з цих процесів здійснюються мікроорганізмами, особливо бактеріями, присутніми в ґрунті. Анаммокс - одне з останніх доповнень циклу азоту. Це процес анаеробного окислення амонію. Цей процес здійснює специфічна група бактерій, відома як планктоміцети. Вони мають спеціальну органелу, яка називається анаммоксосомами, яка забезпечує місце для реакції анаммоксу. Однак, зрештою, і денітрифікація, і анаммокс утворюють азотний газ.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке анаммокс 
3. Що таке денітрифікація
4. Подібність анаммоксу та денітрифікації
5. Порівняльне порівняння - анаммокс проти денітрифікації в табличній формі
6. Підсумок

Що таке анаммокс?

Анаммокс - це процес, який називається анаеробним окисленням амонію. Це реакція, яка використовує амоній і нітрити як акцептори електронів і виробляє газ азоту в аноксичних умовах. Реакція анаммоксу є одним із останніх доповнень біохімічного циклу азоту. Спеціалізована група плактоміцетоподібних бактерій головним чином рухає його. Ці бактерії отримують свою енергію для зростання за рахунок перетворення амонію та нітриту в газ динітрогену при повній відсутності кисню. У них є одна анаммоксосома: відділення, пов'язане з мембраною всередині цитоплазми, яке забезпечує механізм для процесу анаммоксу. Більше того, ці бактерії упаковані білками цитохрому с, включаючи ферменти, які виконують ключові катаболічні реакції процесу анаммоксу, роблячи клітини надзвичайно червоними. Бактерії Anammox демонструють надзвичайно повільну швидкість росту.

Малюнок 01: Анаммокс

У морському середовищі понад 50% N₂ Газ, що виділяється, може вироблятися бактеріями анаммоксу. Крім того, процес anammox пропонує привабливу альтернативу діючим системам очищення стічних вод для видалення аміаку-азоту (NH₄-N). Це також економить ~ 75% нітрифікації та 100% денітрифікації азотного циклу.

Що таке денітрифікація?

Денітрифікація - це процес відновлення нітратів у ґрунті в атмосферний газ азоту шляхом денітрифікації бактерій. Це протилежність нітрифікації. Денітрифікація є важливим етапом азотного циклу, який викидає нерухомий газ азоту назад в атмосферу і завершує цикл азоту.

Малюнок 02: Денітрифікація

Денітрифікацію сприяють денітрифікуючі бактерії, такі як Псевдомонас, Клостридій, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, тощо. Ці бактерії є факультативними анаеробними та гетеротрофними бактеріями. Вони працюють в анаеробних або аноксичних умовах, як заболочені ґрунти. Вони використовують нітрати як свій дихальний субстрат, і в результаті цього нітрати виділяються як газоподібний азот в атмосферу. Аналогічно, денітрифікуючі бактерії здатні знижувати нітрати та нітрити до природного діатомової форми азотного газу. Завдяки цьому процесу атмосферний рівень азоту відновлюється до нормальної концентрації.

Реакція денітрифікації проілюстрована нижче.

НІ₃^- → НІ₂^- → NO + N₂O → N_{2 (г)}

У чому подібність анаммоксу та денітрифікації?

• Анаммокс і денітрифікація - дві важливі частини азотного циклу.
• Ці процеси виробляють газ азоту.
• Бактерії - основні мікроорганізми, що здійснюють обидва процеси.

Яка різниця між анаммоксом та денітрифікацією?

Анаммокс - це анаеробне окислення амонію, що є реакцією, яка перетворює амоній та нітрити в газ азоту в аноксичних умовах. Навпаки, денітрифікація - це відновлення нітратів до газоподібного азоту шляхом денітрифікації бактерій. Отже, це ключова відмінність анаммоксу від денітрифікації. Крім того, процес анаммоксу є реакцією NH₄⁺ + НІ₂^- → N₂ + 2Н₂О, тоді як денітрифікація - це реакція NO₃^- → НІ₂^- → NO + N₂O → N₂ (ж). Тому це ще одна відмінність анаммоксу від денітрифікації.

Крім того, реакцію анаммоксу здійснюють бактерії, що належать до планктоміцетів (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia і Види скальдуни). На відміну від денітрифікації проводять такі бактерії, як Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, Таким чином, це також є важливою відмінністю анаммоксу від денітрифікації.

Підсумок - Анаммокс проти денітрифікації

Анаммокс - це реакція, яка перетворює амоній та нітрити в газ азоту в аноксичних умовах бактеріями анаммокс, тоді як денітрифікація - це процес відновлення нітратів та нітритів до газу азоту шляхом денітрифікації бактерій. Як анаммокс, так і денітрифікація є важливими процесами в біохімічному циклі азоту. Отже, це підсумок різниці між анаммоксом та денітрифікацією.

Довідка:

1. Ху, Бао-лан та ін. «Анаеробне окислення амонію (анаммокс) у різних природних екосистемах». Біохімічне товариство, США, Національна медична бібліотека, грудень 2011 р., Доступне тут.
2. «Денітрифікація». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 11 грудня 2019 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. «Азотний цикл Арріго» Шо-Цін Ні та Цзянь Чжан - анаеробне окислення амонію: від лабораторного до полномасштабного застосування. BioMed Research International, том. 2013, с. 1-10, 2013 (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Азотний цикл» Автор Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Йоганн Дрео (Користувач: Ноджхан), переклад Joanjoc d'après Зображення: Цикл азоту fr.svg.прикладні роботи: Burkhard (розмова) Nitrogen_Cycle Агентство захиступохідна робота: Raeky (розмова) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia