Forskellen mellem Anammox og denitrifikation

Det vigtigste forskel mellem anammox og denitrifikation er det anammox henviser til anaerob ammoniumoxidation, der omdanner ammonium og nitriter til nitrogengas under anoxiske forhold. Imens,mens denitrifikation er den biologiske omdannelse af nitrat til N₂ ved at denitrifisere bakterier.

Kvælstofcyklussen er en vigtig biogeokemisk cyklus, hvor nitrogen omdannes til forskellige kemiske former, såsom NH₃, NH₄⁺, INGEN₂^-, INGEN₃^- osv. Der er fire hovedprocesser set i nitrogencyklus. De er fiksering, ammonifikation, nitrifikation og denitrifikation. Mange af disse processer udføres af mikroorganismer, især bakterier, der er til stede i jorden. Anammox er en af ​​de nyeste tilføjelser til nitrogencyklus. Det er processen med anaerob ammoniumoxidation. En specifik gruppe af bakterier kendt som planctomycetes udfører denne proces. De har en speciel organelle kaldet anammoxosomes, som giver stedet for anammox-reaktion. I sidste ende producerer imidlertid både denitrifikation og anammox nitrogengas.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Anammox 
3. Hvad er denitrifikation
4. Ligheder mellem Anammox og denitrifikation
5. Sammenligning side ved side - Anammox vs denitrifikation i tabelform
6. Resume

Hvad er Anammox?

Anammox er en proces kaldet anaerob ammoniumoxidation. Det er en reaktion, der bruger ammonium og nitrit som elektronacceptorer og producerer nitrogengas under anoxiske forhold. Anammox-reaktion er en af ​​de seneste tilføjelser til den biokemiske nitrogencyklus. En specialiseret gruppe planctomycete-lignende bakterier driver det hovedsageligt. Disse bakterier henter deres energi til vækst fra omdannelsen af ​​ammonium og nitrit til dinitrogen gas i fuldstændig fravær af ilt. De har et anammoxosom: et membranbundet rum inde i cytoplasmaen, der giver maskineriet til anammoxprocessen. Desuden er disse bakterier pakket med proteiner af cytokrom c-type, inklusive enzymerne, der udfører de nøglekataboliske reaktioner under anammox-processen, hvilket gør cellerne bemærkelsesværdigt røde. Anammox-bakterier viser en ekstrem langsom væksthastighed.

Figur 01: Anammox

I det marine miljø over 50% af N₂ frigivet gas kan produceres af anammox-bakterier. Endvidere tilbyder anammox-processen et attraktivt alternativ til nuværende spildevandsrensningssystemer til fjernelse af ammoniak-nitrogen (NH₄-N). Det sparer også ~ 75% nitrifikation og 100% denitrifikation af nitrogencyklus.

Hvad er denitrifikation?

Denitrifikation er processen med at reducere nitrater i jorden til atmosfærisk nitrogengas ved at denitrifisere bakterier. Det er det modsatte af nitrifikation. Denitrifikation er et vigtigt trin i nitrogencyklussen, der frigiver fast nitrogengas tilbage i atmosfæren og afslutter nitrogencyklus.

Figur 02: Denitrifikation

Denitrifikation letter det ved at denitrifificere bakterier såsom Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, osv. Disse bakterier er fakultative anaerobe og heterotrofiske bakterier. De arbejder under anaerobe eller anoksiske forhold som vandblæst jord. De bruger nitrat som deres respiratoriske underlag, og som et resultat heraf frigives nitrat som luftformigt nitrogen til atmosfæren. Ligeledes er denitrifierende bakterier i stand til at reducere nitrater og nitriter til dets naturligt forekommende diatomiske form nitrogengas. Gennem denne proces regenereres atmosfæriske nitrogenniveauer til den normale koncentration.

Denitrifikationsreaktionen er illustreret nedenfor.

INGEN₃^- → NEJ₂^- → NO + N₂O → N_{2 (g)}

Hvad er ligheden mellem Anammox og denitrifikation?

• Anammox og denitrifikation er to vigtige dele af nitrogencyklussen.
• Disse processer producerer kvælstofgas.
• Bakterier er de vigtigste mikroorganismer, der udfører begge processer.

Hvad er forskellen mellem Anammox og denitrifikation?

Anammox er den anaerobe ammoniumoxidation, som er reaktionen, der omdanner ammonium og nitriter til nitrogengas under anoxiske forhold. I modsætning hertil er denitrifikation reduktionen af ​​nitrat til gasformigt nitrogen ved denitrifiering af bakterier. Så dette er den vigtigste forskel mellem anammox og denitrifikation. Desuden er anammox-processen reaktionen fra NH₄⁺ + INGEN₂^- → N₂ + 2H₂O, mens denitrifikation er reaktionen fra NO₃^- → NEJ₂^- → NO + N₂O → N₂ (G). Derfor er dette en anden forskel mellem anammox og denitrifikation.

Derudover udføres anammox-reaktion af bakterier, der tilhører planctomycetes (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia og Scalindua arter). I modsætning hertil udføres denitrifikation af bakterier som f.eks Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, osv. Dette er således også en vigtig forskel mellem anammox og denitrifikation.

Sammendrag - Anammox vs denitrifikation

Anammox er den reaktion, der omdanner ammonium og nitriter til nitrogengas under anoxiske betingelser af anammox-bakterier, mens denitrifikation er processen med at reducere nitrat og nitrit til nitrogengas ved at denitrifisere bakterier. Både anammox og denitrifikation er vigtige processer i den biokemiske nitrogencyklus. Så dette er resuméet af forskellen mellem anammox og denitrifikation.

Reference:

1. Hu, Bao-lan, et al. “Anaerob ammoniumoxidation (Anammox) i forskellige naturlige økosystemer.” Biochemical Society Transactions, U.S. National Library of Medicine, dec. 2011, tilgængelig her.
2. "Denitrifikation." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. december 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Kvælstofcyklussen Arrigo” Af Shou-Qing Ni og Jian Zhang - Anaerob ammoniumoxidation: Fra laboratorium til fuldskala applikation. BioMed Research International, vol. 2013, s. 1-10, 2013 (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Nitrogen Cycle” Af Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Bruger: Nojhan), traduktion de Joanjoc d'après Billede: Cycle azote fr.svg.derivativt arbejde: Burkhard (tale) Nitrogen_Cycle.jpg: Miljø Beskyttelsesagenturs arbejde: Raeky (tale) - Cicle_del_nitrogen_de.svg Nitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia