Ključna razlika između bakterija koje fiksiraju dušik i bakterija koje fiksiraju dušik je ta što bakterije koje fiksiraju dušik pretvaraju atmosferski dušik u amonijak ili amonijak u tlu, dok bakterije koje fiksiraju dušik pretvaraju nitrate u tlu u atmosferski dušik.
Ciklus dušika jedan je od glavnih biogeokemijskih ciklusa. Postoji nekoliko koraka u ciklusu dušika. Među njima, fiksacija dušika i denitrifikacija su dvije faze. U fiksaciji dušika, bakterije koje fiksiraju dušik pretvaraju atmosferski dušik u amonijak ili amonijeve ione u tlu. U denitrifikaciji, denitrifikacijske bakterije pretvaraju nitrate u tlu u atmosferski dušik. Bakterije koje fiksiraju dušik povećavaju plodnost tla. Nasuprot tome, denitrifikacijske bakterije smanjuju plodnost tla.
Što su bakterije koje fiksiraju dušik?
Bakterije koje vežu dušik su skupina bakterija koje pretvaraju atmosferski dušik ili plinoviti dušik u amonijak ili amonijeve ione u tlu. Azotobacter, Bacillus, Clostridium i Klebsiella nekoliko su primjera bakterija koje vežu dušik. N2 plin čini oko 78% atmosfere po volumenu. Atmosferski dušik ulazi u živi svijet djelovanjem ovih bakterija koje vežu dušik. Stoga pretvaraju plin N2 u NH3 i NH4+ ione. Zatim ti ioni NH3 i NH4+ cirkuliraju kroz ciklus dušika, opskrbljujući dušikom sve žive organizme. Bakterije koje vežu dušik koriste enzim koji se zove nitrogenaza za pretvaranje plinovitog dušika u amonijak. Enzim nitrogenaza katalizira pretvorbu atmosferskog dušika u amonijak kidanjem trostruke kovalentne veze i dodavanjem tri atoma vodika svakom atomu dušika. Bakterije koje vežu dušik djeluju učinkovitije u anaerobnom okruženju.
Slika 01: Bakterije koje fiksiraju dušik u korijenskim nodulima
Neke bakterije koje vežu dušik su slobodnoživuće bakterije tla (Azotobacter) i slobodnoživuće cijanobakterije, dok neke bakterije kao što su Rhizobium i Bradyrhizobium itd. žive u simbiotičkom odnosu s mahunarkama. Fiksacija dušika ključna je za rast, razvoj i produktivnost biljaka. Stoga bakterije koje vežu dušik povećavaju plodnost tla i poljoprivrednu produktivnost.
Što su denitrifikacijske bakterije?
Denitrifikacijske bakterije su skupina bakterija koje pretvaraju nitrate u tlu u atmosferski dušik. Taj se proces naziva denitrifikacija i jedan je od glavnih koraka u ciklusu dušika. Denitrifikacijske bakterije sudjeluju u otpuštanju vezanog plinovitog dušika natrag u atmosferu i dovršavanju ciklusa dušika. Ove bakterije koriste nekoliko enzima, uključujući nitrat reduktazu, nitrit reduktazu, dušikov oksid reduktazu i dušikov oksid reduktazu. Bakterije kao što su Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus i Clostridium itd. nekoliko su primjera denitrifikacijskih bakterija. Uglavnom su fakultativno anaerobne heterotrofne bakterije. Oni rade u anaerobnim ili anoksičnim uvjetima kao što su tla natopljena vodom. Štoviše, te bakterije žive u širokom rasponu staništa, uključujući ekstremna okruženja s visokom slanošću i visokom temperaturom.
Slika 02: Denitrifikacijska bakterija
Denitrifikacijske bakterije koriste nitrat ili oksidirani dušik kao svoj respiratorni supstrat u odsutnosti kisika kao krajnjeg akceptora elektrona. Kao rezultat toga, nitrat se oslobađa kao plinoviti dušik u atmosferu. Nitrat je biljkama dostupan oblik dušika u tlu. Budući da denitrifikacijske bakterije uklanjaju nitrat iz tla, odgovorne su za smanjenje plodnosti tla i poljoprivredne produktivnosti.
Koje su sličnosti između bakterija koje vežu dušik i denitrifikacijskih bakterija?
- I bakterije koje vežu dušik i bakterije koje denitrifikuju sastavni su dio ciklusa dušika.
- Oni su uglavnom mikroorganizmi tla.
- Oni koriste enzime za pretvorbu dušikovih oblika.
- I bakterije koje vežu dušik i bakterije koje denitrifikuju preferiraju anaerobna okruženja.
Koja je razlika između bakterija koje vežu dušik i denitrifikacijskih bakterija?
Bakterije koje vežu dušik su bakterije koje pretvaraju slobodni atmosferski dušik u amonijak ili amonijak u tlu. Denitrifikacijske bakterije su bakterije koje pretvaraju nitrate u tlu u slobodni atmosferski dušik. Dakle, ovo je ključna razlika između bakterija koje vežu dušik i bakterija koje denitrifikuju. Azotobacter, Bacillus, Clostridium i Klebsiella nekoliko su vrsta bakterija koje vežu dušik, dok su Pseudomonas, Alkaligenes, Bacillus itd. nekoliko vrsta denitrifikacijskih bakterija.
Infografika u nastavku navodi više razlika između bakterija koje vežu dušik i denitrifikacijskih bakterija u tabličnom obliku.
Sažetak – Bakterije koje vežu dušik naspram denitrifikacijskih bakterija
Bakterije koje vežu dušik pretvaraju atmosferski dušik u amonijak u tlu. Denitrifikacijske bakterije pretvaraju nitrate u tlu u slobodni atmosferski dušik. Dakle, ovo je ključna razlika između bakterija koje vežu dušik i bakterija koje denitrifikuju. Budući da bakterije koje vežu dušik dodaju dušik u tlo, one pomažu u povećanju plodnosti tla i poljoprivredne produktivnosti. Nasuprot tome, denitrifikacijske bakterije pomažu u smanjenju plodnosti tla i poljoprivredne produktivnosti.
