Поделись с друзьями
Нужна помощь в написании работы?

Первый этап – фиксация молекулярного азота. Он осуществляется аэробными и анаэробными азотфиксирующими микроорганизмами, которые могут быть свободноживущими и симбиотическими. Конечным продуктом азотфиксации является ион аммония NH , который ассимилируют микроорганизмы и растения и включают в азотсодержащие органические вещества.

Симбиотические азотфиксаторы (1888г Воронин) Ризобиум (люпини, легуминозарум-горох, трифолиум-клевер, растения выделяют сахара, взамен получают азот 70-80%) препарат ризоторфин

Свободноживущие. 1892 Виноградский- клостридиум пастеурианум, 1901 Бейеринк-Азотобактер не взаимод с растениями, препарат азотобактерин

Ассоциативные. 1972 Доберейнер открыла, что клубеньки не только на бобовых, ей не поверили и в 1979 открыли много видов с клубеньками возник в опр условиях, азоспириллум (азоризин), агробактериум (агрофил), бацилес (бактосан), клебсиелла (мобилин), псевдомонас (экстрасол), артробактер (мизорин), флавобактерии (флавобактерин)

Азотфиксаторами бактерий делает фермент нитрогеназа (анаэробный) комплекс из железо-белка и молибден-железо-белка

Второй этап круговорота азота - аммонификация, приводит к высвобождению аммиака, но уже в результате процессов минерализации органического вещества.

Аммонификации подвергаются – белковые соединения, аминосахара, нуклеиновые кислоты, алкалоиды, мочевина и другие, причем освобождающийся аммиак расходуется по-разному. Часть его адсорбируется в обменных реакциях почвы, часть используется гетеротрофными микроорганизмами и превращается в белки их клеток

Активными возбудителями аммонификации являются бактерии рода Pseudomonas, Bacillus, Proteus и др.

Расщепление белков начинается с гидролиза, осуществляемого внеклеточными гидролитическими ферментами, выделяемыми аммонификаторами. В результате образуются более простые продукты: белок →пептоны → пептиды → аминокислоты. Аминокислоты ассимилируются бактериями как источники питания, и под действием внутриклеточных

ферментов дезаминаз от них отщепляется аммиак – конечный продукт аммонификации. Чаще всего наблюдается гидролитическое и окислительное дезаминирование, реже –дезаминирование, приводящее к образованию ненасыщенных соединений; для анаэробных условий характерно восстановительное дезаминирование.

Наряду с дезаминированием может происходить и декарбоксилирование аминокислот. Обычно в кислой среде наблюдается декарбоксилирование, в щелочной – дезаминирование.

При декарбоксилировании аминокислот образуются первичные амины, такие как кадаверин, путресцин (трупные яды), и выделяется углекислый газ.

Дезаминированию подвергаются вещества и небелковой природы, например мочевина. Большое число бактерий способно использовать мочевину в качестве источника азота. Мочевина расщепляется гидролитическим ферментом уреазой:

3 этап нитрификация: образовавшийся при аммонификации аммиак окисляется до нитритов и нитратов.

Типичные нитрификаторы относятся к хемолитоавтотрофам. Процесс нитрификации является двухфазным. Кроме типичных нитрификаторов (аммиак до нитритов – нитрозококкус – о неподвижный в воде и нитрозомонас в почве подвидный, нитриты до нитратов в аэробных – нитробактер-палочка), многие гетеротрофные бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Xanthomonas способны окислять аммиак и другие восстановленные соединения азота до нитритов и нитратов. Этот тип нитрификации получил название гетеротрофной. В отличие от нитрификации, осуществляемой хемолитотрофными бактериями, гетеротрофная нитрификация не является источником энергии для бактерий.

Гетеротрофная нитрификация там, где аммиак образуется в условиях высокого содержания органического вещества (компостах, сточных водах)

Нитраты, образующиеся в процессе нитрификации, потребляются определенными растениями и микроорганизмами, имеющими ассимиляционную нитратредуктазную активность. Если нитраты служат не только источниками азота, но и акцепторами электронов в бескислородных условиях, говорят о денитрификации.

NO3-NO2-NH2OH(гидроксил амин)-NH3-N2(орг)-ассимиляционная денитрификация

 NO3-NO2-NO-N2O-N2(свободный выделяется)-диссимиляционная

При ph=5,5 обр окиси