硝化细菌()是一群好氧的化能自營生物之統稱,细菌能通过食用无机氮化合物生长。硝化細菌以二氧化碳为碳源,通过代谢将氨或铵盐氧化成硝酸盐。硝化細菌可以用不含有机碳的培养基培养。许多品种的硝化细菌具有复杂的内部膜系统在关键位置为硝化酶:將氨氧化為羟胺 ,和將亞硝酸鹽氧化成硝酸盐。
生态
硝化细菌是生活在狭窄环境中的物种,并且被发现有大量氨的地方有相当大的数量的存在(具有大面积的的蛋白分解区,以及污水处理厂)。在自然界中硝化细菌在湖泊和河流中得以茁壮成长,是因为生物排放了氨含量高的污水,废水和淡水有很高的氨氮输入,海水則略低一些。
氨氧化成硝酸盐
在自然界硝化作用是铵()或氨(),以由两个无处不在的细菌群体催化硝酸盐()一个两步氧化过程。第一反应为由“亚硝化”物种代表的氨氧化细菌(AOB)把铵的氧化为亚硝酸盐。第二个反应是由硝化物种代表的亚硝酸氧化细菌(NOB)把亚硝酸盐()的氧化硝酸盐,
。
第一步硝化 - 分子机制
在自养硝化细菌中,氨的氧化是一个复杂的过程,需要几种酶,蛋白质和氧气的存在。必要铵氧化为亚硝酸盐过程中获取的能量关键的酶是(AMO)和(HAO)。
: + → + 3 + 2 (1)
: + + 2 + 2 → + (1.1)
: + → + 5 + 4 (1.2)
第二步硝化 - 分子机制
在自养硝化的第一步骤中产生的亚硝酸盐是由亚硝酸盐还原酶(NXR)(2)氧化成硝酸盐。
: + → + 2 + 2 (2)
氨和亚硝酸氧化细菌的特性
氨氧化的硝化细菌
亚硝酸盐氧化的硝化细菌
參照
- 硝化作用
- 反硝化作用()
- 培養基
- 硝化反應
- 氮循環
- 固氮作用()
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- 電子傳遞鏈
参考资料
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