Аммонификация.

Дезаминирование – отщепление аминогруппы от аминокислоты, приводящее к выделению азота в виде аммиака , поэтому процесс распада белков, сопровождающийся образованием аммиака, получил название аммонификации. Судьба углеродного скелета аминокислоты при дезаминирование различна. Процесс может происходить при участии молекулярного кислорода, с помощью НАД-зависимых дегидрогеназ или в фоме гидролиза. Дезаминирование, при котором происходят окислительные или гидролитические преобразование углеродного скелета аминокислот, получило название окислительного или гидролитического дезаминирования соответственно.

При дезаминирование некоторых аминокислот образуются пировиноградная, а-кетоглутаровая, щавелевоуксусная кислоты.

К аммонификаторам в основном относятся грамположительные споровые палочки рода Bacillus (B. Subtilis, B. megaterium). Из бесспровых форм входят представители родов Pseudomonas, Micrococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Proteus.

Нитрификация

Нитрификация – окисление восстановленных соединений азота

Впервые чистые культры нитрифицирующих бактерий получил С. Н. Виноградкий в 1892 г., установивший их хемолитоавтотрофную природу. Все нитрофицирующие бактерии разделены на 2 группы, в зависимости от того, какую фазу процесса они осуществляют.

Первую фазу – окисление солей аммония до солей азотистой кислоты(нитритов) – осуществляют аммонийокисляющие бактерии (роды Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus и др.)

NH₄⁺ + 1,5O₂  NO₂^- + H₂O +2H⁺

Вторую фазу – окисление нитритов до нитратов – осуществляют нитритокисляющие бактерии, относящиеся к родам Nitrobacter, Nitrococcus и дрю.:

NO₂^- + 0.5O₂  NO₃^-

Группа нитрифицирующих бактерий представлена грамотрицательными организмами, различающимися формой и размеров клеток, способами размножения, типом жгутикования подвижных форм, особенностями клеточной структуры, молярным содержанием ГЦ-оснований ДНК, способами существования.

Все нитрифицирующие бактерии – облигатные аэробы; некоторые виды – микроаэрофилы. Большинство – облигатные автотрфы, рост которых ингибируется органическими соединениями в концентрациях, обычных для гетеротрофов. Основной источник углерода СО₂ , ассимиляция которой осуществляется в восстановительном пентозфосфатном цикле.

Процесс нитрификации локализован на цитоплазматической и внутрицитоплазматических мембранах. Ему предшествует поглощение NH₄⁺ и перенос его через ЦПМ с помощью медьсодержащей транлоказы. При окислении аммиака до нитрита атом азота теряет 6 электронов. Предполагается, что на первом этапе аммиак окисляется до гидроксиламина с помощью монооксидазы, катализирующей присоединение к молекуле аммиака 1 атома кислорода; второй взаимодействует, вероятно, с НАД●Н_2, что приводит к образованию воды:

NH₃+ O₂ + НАД Н₂  NH₂OH + H₂O + НАД⁺

Гидроксиламин далее ферментативно окисляется до нитрита.

Вторая фаза нитрификации сопровождается потерей 2 электронов. Окисление нитрита до нитрата, катализируемое молибденсодержащим ферментом нитритоксидазой, локализовано на внутренней стороне ЦПМ.

Нитрифицирующие бактерии обнаружены в водоемах разного типа и в почвах, где они, как правило, развиваются совместно с бактериями, жизнедеятельность которых приводит к образованию исходного субстрата нитрификации – аммика.