Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της δέσμευσης αζώτου και της νιτροποίησης
Η κύρια διαφορά μεταξύ δέσμευσης αζώτου και νιτροποίησης είναι ότι η δέσμευση αζώτου είναι η μετατροπή του αερίου αζώτου (N 2 ) σε ουσίες που περιέχουν άζωτο, ενώ η νιτροποίηση είναι η μετατροπή των ιόντων αμμωνίου (NH ) σε νιτρώδη (ΟΧΙ). ) και νιτρικά (ΟΧΙ). ). Επιπλέον, η δέσμευση αζώτου μπορεί να συμβεί μέσω ατμοσφαιρικών, βιομηχανικών ή βιολογικών διεργασιών, ενώ η νιτροποίηση πραγματοποιείται από βακτήρια που ζουν στο έδαφος και άλλα νιτροποιητικά βακτήρια. Επιπλέον, στον κύκλο του αζώτου, η δέσμευση αζώτου είναι το πρώτο βήμα, το οποίο σταθεροποιεί το ατμοσφαιρικό άζωτο σε ιόντα αμμωνίου, ενώ η νιτροποίηση είναι το επόμενο βήμα στο οποίο τα ιόντα αμμωνίου μετατρέπονται σε νιτρώδη.
Η δέσμευση του αζώτου και η νιτροποίηση είναι δύο διαδικασίες του κύκλου του αζώτου.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι η δέσμευση αζώτου
– Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
2. Τι είναι η νιτροποίηση
– Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της δέσμευσης αζώτου και της νιτροποίησης
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της δέσμευσης αζώτου και της νιτροποίησης
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι
Ιόντα αμμωνίου, ατμοσφαιρικό άζωτο, νιτρικά, νιτρώδη, νιτροποίηση, δέσμευση αζώτου
Τι είναι η Nitrogen Fixation
Η δέσμευση αζώτου είναι το πρώτο βήμα του κύκλου του αζώτου και μετατρέπει το ατμοσφαιρικό άζωτο σε ιόντα αμμωνίου. Γενικά, το 80% της ατμόσφαιρας της γης περιέχει αέριο άζωτο. Ωστόσο, το άζωτο είναι ένας περιοριστικός θρεπτικός παράγοντας για τους πρωτογενείς παραγωγούς, καθώς δεν μπορούν να αφομοιώσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Επομένως, ο κύκλος του αζώτου είναι υπεύθυνος για τη μετατροπή του ατμοσφαιρικού αζώτου σε αζωτούχες ουσίες, οι οποίες μπορούν να απορροφηθούν εύκολα από τους πρωτογενείς παραγωγούς.
Εικόνα 1:Κύκλος αζώτου
Επιπλέον, στον κύκλο του αζώτου, τόσο οι ελεύθερα ζωντανοί οργανισμοί, όσο και οι συμβιωτικοί οργανισμοί, υφίστανται τη δέσμευση του αζώτου. Είναι σημαντικό ότι όλοι αυτοί οι οργανισμοί που δεσμεύουν το άζωτο μοιράζονται ένα παρόμοιο χαρακτηριστικό, το οποίο είναι ότι όλοι έχουν το ίδιο ενζυμικό σύμπλεγμα, τη νιτρογενάση. Επίσης, αυτό το σύμπλεγμα ενζύμων καταλύει την αναγωγή του αερίου αζώτου σε αμμωνία (NH3).
Επιπλέον, τα παραδείγματα ελεύθερων βακτηρίων που δεσμεύουν το άζωτο που είναι αερόβια περιλαμβάνουν το Ψευδομονάδα , Azotobacter , Μεθυλομονάς , Alcaligenes και Θειοβάκιλλος . Επίσης, Nostoc και Anabaena είναι ελεύθερα κυανοβακτήρια που είναι αερόβια, σταθεροποιώντας το άζωτο. Από την άλλη πλευρά, οι ελεύθερα ζωντανοί, αναερόβιοι οργανισμοί που καθορίζουν το άζωτο περιλαμβάνουν τη Methanosarcina , Μεθανόκοκκος , Χαρωμάτιο , Χλωρόβιο , Desulfovibrio και Clostridium . Επιπλέον, Ριζόβιο και Frankia είναι τα συμβιωτικά βακτήρια που ζουν στους όζους της ρίζας των οσπρίων, δεσμεύοντας το άζωτο.
Αν και ο κύκλος του αζώτου είναι η βιολογική διαδικασία δέσμευσης αζώτου, η διαδικασία Haber-Bosch είναι η μέθοδος δέσμευσης αζώτου στη βιομηχανία. Επίσης, η ατμοσφαιρική δέσμευση του αζώτου είναι η τρίτη μέθοδος δέσμευσης αζώτου στην οποία η τεράστια ενέργεια του κεραυνού σπάει τα μόρια του αζώτου, επιτρέποντας στα άτομα τους να ενωθούν με το οξυγόνο για να σχηματίσουν οξείδιο του αζώτου. Ωστόσο, αυτά τα οξείδια του αζώτου διαλύονται στη βροχή, σχηματίζοντας νιτρικά άλατα που μεταφέρονται στη γη.
Τι είναι η νιτροποίηση
Η νιτροποίηση είναι το δεύτερο βήμα του κύκλου του αζώτου, μετατρέποντας ιόντα αμμωνίου σε νιτρώδη και νιτρικά. Είναι σημαντικό ότι τα βακτήρια πραγματοποιούν νιτροποίηση. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε δύο διαδοχικά υποβήματα που πραγματοποιούνται από διαφορετικά βακτήρια. Το πρώτο υποβήμα είναι η μετατροπή της αμμωνίας σε νιτρώδη και το δεύτερο υποβήμα είναι η μετατροπή των νιτρωδών σε νιτρικά. Εδώ, το πρώτο υποβήμα είναι η οξείδωση της αμμωνίας σε νιτρώδη. Επίσης, αερόβια οξειδωτικά αμμωνίας όπως Nitrosomonas , Nitrosospira και Nitrosococcus πραγματοποιήστε αυτό το πρώτο υποβήμα. Πρώτον, η μονοοξυγενάση της αμμωνίας μετατρέπει την αμμωνία σε υδροξυλαμίνη, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε νιτρώδες άλας με τη δράση του ενζύμου, της οξειδορεδουκτάσης της υδροξυλαμίνης.
Εικόνα 2:Χημική Αντίδραση του Κύκλου Αζώτου
Επιπλέον, το δεύτερο υποβήμα είναι η οξείδωση των νιτρωδών σε νιτρικά. Επίσης, μια ξεχωριστή ομάδα βακτηρίων που οξειδωτικά του αζώτου, συμπεριλαμβανομένου του Nitrospira , Νιτροβακτηρίδιο , Nitrococcus και Nitrospina πραγματοποιήσει αυτό το υποβήμα. Επιπλέον, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την οξείδωση των νιτρωδών σε νιτρικά είναι η νιτρώδης οξειδορεδουκτάση. Για παράδειγμα, τόσο τα οξειδωτικά της αμμωνίας όσο και τα οξειδωτικά νιτρωδών είναι πανταχού παρόντα σε αερόβια ενδιαιτήματα, συμπεριλαμβανομένων των εδαφών, των εκβολών ποταμών, των λιμνών και των ανοιχτών ωκεανών περιβαλλόντων. Επίσης, παίζουν βασικό ρόλο στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, απομακρύνοντας τα επιβλαβή επίπεδα αμμωνίου. Εν τω μεταξύ, οι οξειδωτές με αμμωνία Archaea είναι άφθονες σε ωκεανούς, εδάφη και αλμυρά έλη. Ένα από τα οξειδωτικά της αμμωνίας αρχαιώνες που αναπτύσσονται σε καθαρή καλλιέργεια είναι το Nitrosopumilus maritimus.
Ομοιότητες μεταξύ της δέσμευσης αζώτου και της νιτροποίησης
- Η δέσμευση αζώτου και η νιτροποίηση είναι δύο βήματα τον κύκλο του αζώτου.
- Είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή του ατμοσφαιρικό άζωτο σε ουσίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οργανισμούς.
- Τα βακτήρια του εδάφους υφίστανται και τις δύο διαδικασίες.
Διαφορά μεταξύ της δέσμευσης αζώτου και της νιτροποίησης
Ορισμός
Η δέσμευση αζώτου αναφέρεται στις χημικές διεργασίες του κύκλου του αζώτου που αφομοιώνουν το ατμοσφαιρικό άζωτο στις οργανικές ενώσεις, ειδικά από ορισμένους μικροοργανισμούς. Από την άλλη πλευρά, η νιτροποίηση αναφέρεται στη βιολογική οξείδωση της αμμωνίας ή του αμμωνίου σε νιτρώδες που ακολουθείται από την οξείδωση των νιτρωδών σε νιτρικά.
Σημασία
Η δέσμευση αζώτου είναι η μετατροπή του αερίου αζώτου σε αμμωνία ενώ η νιτροποίηση είναι η μετατροπή του αμμωνίου σε νιτρώδη και νιτρικά.
Τύπος διαδικασίας
Η δέσμευση του αζώτου μπορεί να συμβεί μέσω ατμοσφαιρικών, βιομηχανικών ή βιολογικών διεργασιών, ενώ η νιτροποίηση πραγματοποιείται από βακτήρια που ζουν στο έδαφος και άλλα νιτροποιητικά βακτήρια.
Στον κύκλο αζώτου
Η δέσμευση αζώτου είναι το πρώτο βήμα, το οποίο στερεώνει το ατμοσφαιρικό άζωτο σε ιόντα αμμωνίου ενώ η νιτροποίηση είναι το επόμενο βήμα στο οποίο τα ιόντα αμμωνίου μετατρέπονται σε νιτρώδη.
Μικροοργανισμοί
Βακτήρια του εδάφους που δεσμεύουν το άζωτο, όπως τα κυανοβακτήρια και τα βακτήρια που ζουν σε οζίδια της ρίζας, όπως το Rhizobium είναι υπεύθυνα για τη δέσμευση αζώτου ενώ νιτροποιούν βακτήρια όπως Nitrosomonas και Νιτροβακτηρίδιο είναι υπεύθυνοι για τη νιτροποίηση.
Συμπέρασμα
Η δέσμευση αζώτου είναι η διαδικασία μετατροπής του ατμοσφαιρικού αζώτου σε αζωτούχες ουσίες, οι οποίες μπορούν να προσληφθούν από τα φυτά. Επομένως, στον κύκλο του αζώτου, το ατμοσφαιρικό άζωτο μετατρέπεται σε ιόντα αμμωνίου. Επίσης, βακτήρια του εδάφους, συμπεριλαμβανομένων των κυανοβακτηρίων και των συμβιωτικών βακτηρίων στους όζους της ρίζας, συμπεριλαμβανομένου του Rhizobium , υποβάλλονται σε δέσμευση αζώτου. Από την άλλη πλευρά, η νιτροποίηση είναι το δεύτερο βήμα του κύκλου του αζώτου, μετατρέποντας τα ιόντα αμμωνίου σε νιτρώδη και νιτρικά. Επίσης, Nitrosomonas και Νιτροβακτηρίδιο είναι οι δύο τύποι νιτροποιητικών βακτηρίων που ευθύνονται για τη νιτροποίηση. Ως εκ τούτου, η κύρια διαφορά μεταξύ δέσμευσης αζώτου και νιτροποίησης είναι ο τύπος μετατροπής και οι τύποι μικροοργανισμών που εμπλέκονται στη διαδικασία.
Αναφορές:
1. Bernhard, Anne. «Ο κύκλος του αζώτου:διεργασίες, παίκτες και επίδραση στον άνθρωπο». Ειδήσεις για τη φύση , Nature Publishing Group, Διατίθεται εδώ.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "Nitrogen Cycle 2" Κατά Αρχείο:Nitrogen Cycle.svg (CC BY-SA 3.0) μέσω του Commons Wikimedia
2. «Πίνακας των διεργασιών στον κύκλο του αζώτου» του Holivi5 – Δική του εργασία (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
