4.3.2 Nitratatmung (dissimilatorische Nitratreduktion): Unterschied zwischen den Versionen

Aus Biostudies
Zur Navigation springen Zur Suche springen
 
Zeile 8: Zeile 8:
  
 
'''Strikt aerobe''' und '''chemolithotrophe Bakterien''' führen '''Nitrifikation''' durch. Der Energiegewinn erfolgt durch Übertragung der H-Atome aus NH<sub>4</sub><sup>+</sup> über eine '''aerobe Atmungskette''' auf O<sub>2</sub>:
 
'''Strikt aerobe''' und '''chemolithotrophe Bakterien''' führen '''Nitrifikation''' durch. Der Energiegewinn erfolgt durch Übertragung der H-Atome aus NH<sub>4</sub><sup>+</sup> über eine '''aerobe Atmungskette''' auf O<sub>2</sub>:
<div align=center>NH<sub>4</sub><sup>+</sup> NO<sub>2</sub><sup>-</sup> NO<sub>3</sub><sup>-</sup></div>
+
<div align=center>NH<sub>4</sub><sup>+</sup> NO<sub>2</sub><sup>-</sup> NO<sub>3</sub><sup>-</sup></div>
 
Die Nitrifikation dient zum Auffüllen von NO<sub>3</sub><sup>-</sup> in Boden und Wasser, als Ausgang für N-Verbindungen, v. a. der Pflanzen, zum Ausgleich, wenn aufgrund längerzeitiger anaerober Bedingungen zu viel Denitrifikation stattgefunden hat und zum '''Abbau von Nitrat''', das mit dem Regenwasser aus dem Boden ausgewaschen und in Seen bzw. ins Meer gelangt sind. Die Denitrifikation hingegen entnimmt NO<sub>3</sub><sup>-</sup> aus dem Boden oder Wasser und wandelt es in N<sub>2</sub> um und dient zur Verringerung von aufgrund längerer günstiger Bedingungen entstandener NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-Sättigung im Boden oder Wasser sowie zur Verhinderung von Überdüngung und zu hoher NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-Konzentration in der Nahrung.
 
Die Nitrifikation dient zum Auffüllen von NO<sub>3</sub><sup>-</sup> in Boden und Wasser, als Ausgang für N-Verbindungen, v. a. der Pflanzen, zum Ausgleich, wenn aufgrund längerzeitiger anaerober Bedingungen zu viel Denitrifikation stattgefunden hat und zum '''Abbau von Nitrat''', das mit dem Regenwasser aus dem Boden ausgewaschen und in Seen bzw. ins Meer gelangt sind. Die Denitrifikation hingegen entnimmt NO<sub>3</sub><sup>-</sup> aus dem Boden oder Wasser und wandelt es in N<sub>2</sub> um und dient zur Verringerung von aufgrund längerer günstiger Bedingungen entstandener NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-Sättigung im Boden oder Wasser sowie zur Verhinderung von Überdüngung und zu hoher NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-Konzentration in der Nahrung.

Version vom 16. November 2008, 08:44 Uhr

Das Gegenteil der Nitratatmung (dissimilatorische Nitratreduktion) ist die sog. assimilatorische Nitratreduktion. Sie dient dem Aufbau zelleigener N-Verbindungen unter Energieverbrauch. Durch Aufnahme von H-Atomen wird NO3- (Nitrat) zu NO2- (Nitrit) und H2O. Ausgehend von NO2- ergeben sich zwei Möglichkeiten:

  • NO2- wird weiter reduziert zu N2 (oder seiner Vorstufe N2O) (Denitrifikation). Diese Möglichkeit wird v. a. von fakultativ anaeroben Mikroorganismen angewandt.
  • NO2- wird weiter reduziert zu NH4+ (Ammonium-Ion) (Nitratammonifikation).

Denitrifikation und Nitratammonifikation spielen im N-Kreislauf der Natur eine wichtige Rolle:

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes: Die Miniaturansicht konnte nicht am vorgesehenen Ort gespeichert werden

Abb. 28: N-Kreislauf der Natur

Auf- und Abbauwege, die nur von Mikroorganismen ausgeführt werden können, sind grün dargestellt, Wege, die nur von Tieren vollzogen werden können rot und Wege, die alle Organismen durchführen können schwarz.

Strikt aerobe und chemolithotrophe Bakterien führen Nitrifikation durch. Der Energiegewinn erfolgt durch Übertragung der H-Atome aus NH4+ über eine aerobe Atmungskette auf O2:

NH4+ → NO2- → NO3-

Die Nitrifikation dient zum Auffüllen von NO3- in Boden und Wasser, als Ausgang für N-Verbindungen, v. a. der Pflanzen, zum Ausgleich, wenn aufgrund längerzeitiger anaerober Bedingungen zu viel Denitrifikation stattgefunden hat und zum Abbau von Nitrat, das mit dem Regenwasser aus dem Boden ausgewaschen und in Seen bzw. ins Meer gelangt sind. Die Denitrifikation hingegen entnimmt NO3- aus dem Boden oder Wasser und wandelt es in N2 um und dient zur Verringerung von aufgrund längerer günstiger Bedingungen entstandener NO3--Sättigung im Boden oder Wasser sowie zur Verhinderung von Überdüngung und zu hoher NO3--Konzentration in der Nahrung.