Нитратное дыхание

· Суммарную реакцию нитратного дыхания, где окисляемым субстратом является глюкоза, а конечным акцептором электронов – нитраты, можно записать следующим образом:

С₆Н₁₂О₆ + 4NО^-₃ → 6СО₂ + 6Н₂О + 2N₂ + х(кДж)

· Полный процесс денитрификации состоит из четырех реакций восстановления, каждая из которых катализируется специфическими мембраносвязанными редуктазами.

Первый этап: восстановление нитрата до нитрита, катализируют молибденсодержащие ферменты нитратредуктазы:

NО^-₃ + 2е^- + 2Н⁺ → NО^-₂ + Н₂О

Второй этап: восстановление нитрита до оксида азота, катализируют нитритредуктазы:

NО^-₂ + е^- + Н⁺ → NО + ОН^-

Нитрат- и нитритредуктазы очень чувствительны к молекулярному кислороду, который ингибирует их активность, а также репрессирует синтез. Соответственно, данные реакции могут протекать только в том случае, когда кислород полностью отсутствует или когда его концентрация незначительна.

Третий этап: восстановление оксида азота до закиси азота, катализируют редуктазы оксида азота:

2NО+ 2е^- + 2Н⁺ → N₂О + Н₂О

Четвертый этап: восстановление закиси азота в молекулярный азот, катализируют редуктазы закиси азота:

N₂О + 2е^- + 2Н⁺ → N₂ + Н₂О

Рис. 1. - Транспорт электронов в процессе денитрификации

Рис. 2. - Схема нитратного дыхания

· Денитрифицирующие бактерии широко распространены в природе. Они принадлежат ко всем основным физиологическим группам: фототрофным, хемолитотрофным, грамположительным и грамотрицательным факультативным анаэробам. Однако в большей степени способность к денитрификации распространена у бактерий родов Bacillus и Pseudomonas.

Дата добавления: 2014-01-04