Kde probíhá nitrifikace?

– (redukce dusičnanů) – redukce dusičnanů na dusitany a následně na plynné oxidy (NO, N₂O) a molekulární dusík. V důsledku toho se jejich dusík vrací do atmosféry a stává se nedostupným pro většinu organismů. Provádějí ji pouze prokaryota (bakterie i archaea) za anaerobních podmínek a je spojena s jejich produkcí energie. Všechny denitrifikační bakterie jsou fakultativní anaeroby, redukují dusičnany pouze v nepřítomnosti volného kyslíku. Aerobně – mohou přejít na dýchání, aby získali energii, a využívat dusičnany v procesech asimilace redukce dusičnanů jako zdroje N. VŠECHNY denitrifikátory jsou schopny fixace dusíku. Příklad: ustalovač dusíku Azospirillum lipoferum v přítomnosti dusičnanů provádí denitrifikaci za anaerobních podmínek a asimiluje dusičnany za aerobních podmínek. Za určitých podmínek mohou v buňce probíhat paralelně procesy fixace dusíku a redukce dusičnanů. V důsledku toho se ročně uvolňuje do atmosféry 270-330 milionů tun N₂, většinou se jedná o ztráty z půdy (zejména v podmáčených oblastech); v suchých, nestrukturovaných půdách: při navlhčení – denitrifikace, při vysušení – nitrifikace a rychlé střídání procesů => rychlá ztrátaNpůda

• Denitrifikace probíhá: asimilace и disimilační.
• Asimilační denitrifikace (neboli a. redukce dusičnanů) – redukce dusičnanů na NH₄, pak z něj – syntéza buněčných složek obsahujících dusík. Aerobní a anaerobní. Disimilativní redukce dusičnanů – anaerobní, MO přijímají energii, ale dochází ke ztrátě redukovaného N nebo N₂.

Denitrifikace je anaerobní, inhibovaná O₂. Dusičnany působí jako akceptory elektronů z oxidovaného substrátu (organického i anorganického). Org. substrát – chemoorganotrofy, anorg. – chemolithotrofy. Enzymy disimilačního n. – nitrátreduktázy s proteiny MoFeS (umístěné v buněčné membráně). Konečné produkty jsou plynné (NO, N₂O, N.₂ – závisí na prostředí a druhu). Redukce dusičnanů: NE₃ — -> NE₂ — -> NE -> N₂O -> N₂. Také se nazývá “anaerobní dýchání dusičnanů”, protože když jsou elektrony převedeny na NO₂– a N₂O energetický výdej cca. 70% výdej energie při dýchání s volným kyslíkem. Chemoterapieorganototrofní denitrifikační bakterie. Dusičnany jsou redukovány na dusitany prokaryoty a eukaryoty (řasy, houby, kvasinky). Kompletní denitrifikace na N₂ – pouze prokaryota. Jedná se o fakultativní anaerobní chemoorganotrofy, potřebují dusičnany pro oxidaci org. substrát a oxidují jej na CO₂ b H₂O se ztrátou plynného dusíku: Organická hmota + KN03 -> C0₂ + N₂0 + N.₂. Хemolitototrofníеbakterieи– denitrifikačníry: Thiobacillus denitrificans, Thiomicrospira denitrificans, Paracoccus denitrificans. Dusičnany pro ně působí jako oxidační činidla pro anorganické látky, jako je síra, H₂ nebo thiosulfát, který je buď zcela redukován na N₂nebo pouze na dusitany (at Thiobacilusthioparus). Procesy asimilační a disimilační redukce dusičnanů, fixace dusíku a denitrifikace spolu souvisí a mohou být prováděny stejnými bakteriemi: Problém tvorby odtoku a oxidu dusného (=> destrukce ozonové vrstvy stratosféry, fotochemické reakce ). Zdroj N₂O – mikrobiální denitrifikace. Acetylen – inhibitor redukce N₂O až N₂, když se přidá do půdy N₂O se hromadí v prostředí. Také přebytek N₂O se vyrábí nitrifikací na hranici O₂. Odstranění cestN₂Ov aerobióze: přes MO tvořící H₂O₂ a kataláza. Za těchto oxidačních podmínek se z oxidu dusného tvoří NO a NO 2-. Odstranění cestN₂Opři anaerobióze: Použijte N2O jako substrát pro dusíkatou látku, která sníží N2O na N2 nebo NH4. Denitrifikaci ovlivňuje provzdušňování a pH. Vysoké provzdušňování a kyselé prostředí snižují rychlost denitrifikace a zvyšují N2O:N2 ve finálních produktech. V důsledku denitrifikace rostliny plně nevyužívají dusík z aplikovaných hnojiv. Chcete-li to vyřešit, musíte aplikovat granulovaná hnojiva, aplikovat frakčně, vytvořit určitý vodní režim a změnit provzdušňování.