Sự khác biệt giữa Anammox và khử nitrat

Các sự khác biệt chính giữa anammox và khử nitrat là anammox đề cập đến quá trình oxy hóa amoni kỵ khí, chuyển đổi amoni và nitrit thành khí nitơ trong điều kiện anoxic. Trong khi đó,trong khi khử nitrat là sự biến đổi sinh học của nitrat thành N₂ bằng cách khử vi khuẩn.

Chu trình nitơ là một chu trình hóa sinh quan trọng, trong đó nitơ được chuyển đổi thành các dạng hóa học khác nhau như NH₃, NH₄⁺, KHÔNG₂^-, KHÔNG₃^- vv Có bốn quá trình chính được nhìn thấy trong chu trình nitơ. Chúng là cố định, ammon hóa, nitrat hóa và khử nitrat. Nhiều trong số các quá trình này được thực hiện bởi các vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn có trong đất. Anammox là một trong những bổ sung mới nhất cho chu trình nitơ. Đó là quá trình oxy hóa amoni kỵ khí. Một nhóm vi khuẩn cụ thể được gọi là planctomycetes thực hiện quá trình này. Họ sở hữu một loại organelle đặc biệt gọi là anammoxosome, cung cấp vị trí cho phản ứng anammox. Tuy nhiên, cuối cùng, cả khử nitơ và anammox đều tạo ra khí nitơ.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Anammox là gì 
3. Khử khử là gì?
4. Điểm tương đồng giữa Anammox và khử nitrat
5. So sánh cạnh nhau - Anammox vs khử nitrat ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Anammox là gì?

Anammox là một quá trình gọi là quá trình oxy hóa amoni kỵ khí. Đó là một phản ứng sử dụng amoni và nitrit làm chất nhận điện tử và tạo ra khí nitơ trong điều kiện anoxic. Phản ứng Anammox là một trong những bổ sung mới nhất cho chu trình nitơ sinh hóa. Một nhóm chuyên gia của vi khuẩn giống planctomycete chủ yếu điều khiển nó. Những vi khuẩn này lấy được năng lượng của chúng để phát triển từ việc chuyển đổi amoni và nitrit thành khí dinitrogen trong trường hợp không có oxy hoàn toàn. Chúng có một anammoxosome: một ngăn chứa màng bên trong tế bào chất cung cấp máy móc cho quá trình anammox. Hơn nữa, những vi khuẩn này được đóng gói với protein loại cytochrom c, bao gồm các enzyme thực hiện các phản ứng dị hóa quan trọng của quá trình anammox, làm cho các tế bào có màu đỏ đáng kể. Vi khuẩn Anammox cho thấy tốc độ tăng trưởng cực kỳ chậm.

Hình 01: Anammox

Trong môi trường biển, hơn 50% N₂ khí thoát ra có thể được sản xuất bởi vi khuẩn anammox. Hơn nữa, quy trình anammox cung cấp một giải pháp thay thế hấp dẫn cho các hệ thống xử lý nước thải hiện tại để loại bỏ amoniac-nitơ (NH₄-N). Nó cũng tiết kiệm ~ 75% nitrat hóa và khử nitơ 100% chu trình nitơ.

Khử nitrat là gì?

Khử nitrat là quá trình khử nitrat trong đất thành khí nitơ trong khí quyển bằng cách khử vi khuẩn. Nó là đối nghịch của quá trình nitrat hóa. Khử nitrat là một bước thiết yếu trong chu trình nitơ, giải phóng khí nitơ cố định trở lại khí quyển và hoàn thành chu trình nitơ.

Hình 02: Khử nitrat hóa

Khử nitrat được tạo điều kiện thuận lợi bằng các vi khuẩn khử nitrat như Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, vv Những vi khuẩn này là vi khuẩn kỵ khí và dị dưỡng. Chúng hoạt động trong điều kiện yếm khí hoặc anoxic như đất ngập nước. Họ sử dụng nitrat làm chất nền hô hấp và do đó, nitrat được giải phóng dưới dạng nitơ khí vào khí quyển. Tương tự như vậy, vi khuẩn khử nitrat có khả năng khử nitrat và nitrit thành khí nitơ dạng diatomic tự nhiên của nó. Thông qua quá trình này, nồng độ Nitơ trong khí quyển được tái sinh về nồng độ bình thường.

Phản ứng khử nitrat được minh họa dưới đây.

KHÔNG₃^- → KHÔNG₂^- → KHÔNG + N₂O → N_{2 (g)}

Điểm giống nhau giữa Anammox và khử nitrat là gì?

• Anammox và khử nitrat là hai phần quan trọng của chu trình nitơ.
• Các quá trình này tạo ra khí nitơ.
• Vi khuẩn là vi sinh vật chính thực hiện cả hai quá trình.

Sự khác biệt giữa Anammox và khử nitrat là gì?

Anammox là quá trình oxy hóa amoni kỵ khí, đây là phản ứng chuyển đổi amoni và nitrit thành khí nitơ trong điều kiện anoxic. Ngược lại, khử nitrat là khử nitrat thành nitơ khí bằng cách khử vi khuẩn. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa anammox và khử nitrat. Bên cạnh đó, quá trình anammox là phản ứng của NH₄⁺ + KHÔNG₂^- → N₂ + 2 giờ₂O, trong khi khử nitrat là phản ứng của NO₃^- → KHÔNG₂^- → KHÔNG + N₂O → N₂ (g). Do đó, đây là một sự khác biệt khác giữa anammox và khử nitrat.

Hơn nữa, phản ứng anammox được thực hiện bởi vi khuẩn thuộc planctomycetes (Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia và Loài vảy). Ngược lại, khử nitơ được thực hiện bởi các vi khuẩn như Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans, vv Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt quan trọng giữa anammox và khử nitrat.

Tóm tắt - Anammox vs khử nitrat

Anammox là phản ứng chuyển đổi amoni và nitrit thành khí nitơ trong điều kiện anoxic bởi vi khuẩn anammox, trong khi khử nitrat là quá trình khử nitrat và nitrit thành khí nitơ bằng cách khử vi khuẩn. Cả anammox và khử nitrat là các quá trình quan trọng trong chu trình nitơ sinh hóa. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa anammox và khử nitrat.

Tài liệu tham khảo:

1. Hu, Bao-lan, et al. Sự oxy hóa ammonium Ammonium (Anammox) trong các hệ sinh thái tự nhiên khác nhau. Giao dịch của Hiệp hội sinh hóa học, Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, tháng 12 năm 2011, Có sẵn tại đây.
2. Khử khử khí. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 11 tháng 12 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Chu kỳ nitơ Arrigo Bố của Shou-Qing Ni và Jian Zhang - Ôxy hóa amoni kỵ khí: Từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng toàn quy mô. Nghiên cứu sinh học quốc tế, tập. 2013, trang 1-10, 2013 (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Công việc của Cơ quan Bảo vệ: Raeky (thảo luận) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia Commons