Sự khác biệt giữa vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt chính - Nitrifying vs Denitrifying Bacteria

Nitơ là một chất dinh dưỡng cần thiết cho các sinh vật sống, và điều quan trọng là lượng nitơ sẵn có phải được cân bằng và tái chế tốt để sử dụng cho các sinh vật sống. Nitơ tồn tại ở dạng tảo cát tự nhiên (N_{2), không được thực vật hấp thụ cho các chức năng sinh học của chúng. Quá trình oxy hóa nitơ diatomic cố định thành nitrat và nitrit được gọi là quá trình nitrat hóa; điều này thường được thực hiện bởi các loài vi khuẩn có thể sử dụng nitơ ở dạng cố định của nó. Để duy trì sự cân bằng nitơ trong khí quyển, nitơ diatomic nên được sản xuất thông qua cơ chế tái chế, trong đó nitrat và nitrit được các loài vi khuẩn khử trở lại thành nitơ diatomic. Quá trình này được gọi là quá trình khử nitơ. Do đó, vi khuẩn tham gia vào hai quá trình này được đặc trưng là vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ. Sự khác biệt chính giữa vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitrat là vi khuẩn nitrat hóa có khả năng oxy hóa amoniac có sẵn thành nitrat và nitrit trong khi vi khuẩn khử nitơ có khả năng khử nitrat và nitrit thành khí nitơ dạng diatomic tự nhiên của nó.}

Vi khuẩn Nitrat hóa là gì?

Vi khuẩn nitrat hóa là vi khuẩn hiếu khí quang hóa có khả năng oxy hóa NH₃trong đất thành nitrat hoặc nitrit. NH₃trong đất tồn tại ở dạng ion NH₄⁺Quá trình nitrat hóa hoàn toàn diễn ra trong hai quá trình, trong đó NH₃đầu tiên bị oxy hóa thành Nitrit (NO₂^-) tiếp theo là Nitrat (NO₃^{-), được sử dụng bởi thực vật.}

1. NH₄⁺+ O₂KHÔNG₂ -^{+ H}+^{+ H}2_O

2. KHÔNG₂^-+ O₂KHÔNG₃ ^-

   

   Hình 01: Chu trình Nitơ

Ví dụ về vi khuẩn Nitrat hóa thực hiện phản ứng nitrat hóa đầu tiên bao gồm Nitrosomonas và Nitrospira thuộc phân lớp β của Proteobacteria. Các vi khuẩn có khả năng thực hiện phản ứng thứ hai của quá trình nitrat hóa và tạo ra nitrat bao gồm Nitrobacter, thuộc phân lớp α của Proteobacteria.

Vi khuẩn khử nitơ là gì?

Vi khuẩn khử nitơ là một loại vi khuẩn kỵ khí hoặc hiếu khí hóa nhiệt có khả năng khử nitrat và nitrit thành dạng khí nitơ. Hai dạng chính là Nitơ điatomic (N₂) và Nitơ oxit (N_{2O). Thông qua quá trình này, nồng độ Nitơ trong khí quyển được tái tạo về nồng độ bình thường. Phản ứng khử nitơ được minh họa bên dưới.}

KHÔNG₃^-→ KHÔNG₂^{- → NO + N}2_{O → N}2 (g)

Hình 02: Khử nitơ

Vi sinh vật kỵ khí có liên quan đến quá trình khử nitơ là Thiobacillus denitrificans và Micrococcus denitrificans. Pseudomonas negtificans là một loại vi khuẩn khử nitơ hiếu khí.

Điểm giống nhau giữa vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ là gì?

• Vi khuẩn nitrat hóa và khử nitơ là những vi khuẩn tự dưỡng hóa học.
• Hầu hết chúng là vi khuẩn sinh ra từ đất.
• Cả hai nhóm đều tham gia vào việc duy trì sự cân bằng nitơ trong sinh quyển
• Cả vi khuẩn nitrat hóa và khử nitơ đều chứa các enzym xúc tác phản ứng nitrat hóa và khử nitơ
• Cả vi khuẩn nitrat hóa và khử nitơ đều được sử dụng trong ngành công nghiệp.

Sự khác biệt giữa vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ là gì?

Nitrifying vs Denitrifying Bacteria
Vi khuẩn nitrat hóa là các loài vi khuẩn có khả năng oxy hóa amoni trong đất thành nitrat, có thể được sử dụng bởi thực vật.	Vi khuẩn khử nitơ là các loài vi khuẩn có khả năng khử nitrat hoặc nitrit thành dạng khí như oxit nitơ hoặc nitơ diatomic.
Loại phản ứng
Nitrat hóa là một phản ứng oxy hóa.	Denitrification là một phản ứng khử.
Sản phẩm được hình thành
Vi khuẩn nitrat hóa tạo ra nitrat hoặc nitrit.	Vi khuẩn khử nitơ tạo ra nitơ oxit hoặc nitơ diatomic.
Tiền thân cho Phản ứng
Vi khuẩn nitrat hóa sử dụng amoniac hoặc ion amoni.	Vi khuẩn khử nitơ sử dụng nitrat hoặc nitrit làm tiền chất của chúng.
Yêu cầu oxy
Hầu hết các vi khuẩn nitrat hóa đều hiếu khí.	Vi khuẩn khử nitơ có thể là kỵ khí hiếu khí hoặc kỵ khí.
Sử dụng Công nghiệp
Vi khuẩn nitrat hóa được sử dụng làm phân bón nitơ.	Vi khuẩn khử nitơ được sử dụng trong hệ thống quản lý nước thải để phân huỷ chất thải nitơ.

Tóm tắt - Nitrifying vs Denitrifying Bacteria

Chu trình nitơ là một trong những chu trình sinh địa hóa sinh học quan trọng nhất trong tự nhiên, nơi Nitơ trong khí quyển được chuyển đổi thành các dạng hóa học khác nhau, giúp các sinh vật sống có thể sử dụng. Quá trình nitrat hóa là một quá trình oxy hóa trong đó nitơ hiện diện dưới dạng amoni trong đất được chuyển thành nitrat và nitrit, làm tăng khả năng sinh học của nitơ cho sinh vật. Trong quá trình khử nitơ, nitrit và nitrat bị khử thành dạng khí (nitơ diatomic và nitơ oxit). Đây là sự khác biệt giữa vi khuẩn nitrat hóa và khử nitơ. Cả hai quá trình này đều được thực hiện thuận lợi về mặt sinh học nhờ sự tham gia của vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn quang tự dưỡng. Hiện nay, những vi khuẩn này được coi là quan trọng trong công nghiệp trong lĩnh vực công nghệ sinh học nông nghiệp và môi trường. Vì vậy, chúng đã trở thành một đề tài nghiên cứu tiềm năng trong lĩnh vực Công nghệ Sinh học.

Tải xuống phiên bản PDF của Nitrifying vs Denitrifying Bacteria

Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ.