Биология

Биология - Анаэробное окисление аммония

08 февраля 2011


Оглавление:
1. Анаэробное окисление аммония
2. Условия протекания реакций

Анаэробное окисление аммония, anammox — биохимический процесс окисления иона аммония нитрит-анионом в анаэробных условиях. Служит источником энергии для фиксации углекислого газа. Описан у следующих родов бактерий: Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia, Scalindua. Все они относятся к планктомицетам.

Процесс был открыт в 1986 году. Сейчас создана новая технология очистки сточных вод от соединений азота с помощью осуществляющих анаэробное окисление аммония бактерий. В Роттердаме построена и запущена первая очистная станция на её основе. Важными достоинствами данной технологии являются уменьшение выбросов CO₂ в атмосферу на 85-90% по сравнению с традиционными методами, а также относительная дешевизна.

Биохимия процесса

Общее уравнение реакций анаэробного окисления аммония:

NH₄ + NO₂ → N₂ + 2H₂O.

У осуществляющих процесс бактерий имеется большая вакуоль, занимающая до 2/3 объёма клетки и называемая анаммоксисома.

Первым этапом является восстановление нитритов при участии нитритредуктазы до NO. Затем ферментом гидразингидролазой NO восстанавливается аммонием до гидразина. Анаэробное окисление аммония — единственный биологический процесс, в ходе которого образуется гидразин. Впоследствии фермент гидразиноксидоредуктаза окисляет гидразин до N₂. Окислителем при этом служит новый нитрит-анион, восстанавливающийся в первой стадии. Электроны к нему переносятся по короткой электронтранспортной цепи, локализованной в мембране анаммоксисомы. Перенос сопровождается транспортом через мембрану протонов водорода, полученный трансмембранный потенциал используется АТФ-синтазой для образования АТФ.

Бактерии, осуществляющие процесс, автотрофны, фиксация CO₂ производится у них по ацетил-КоА-пути. Их скорость роста крайне низка: на удвоение биомассы уходит около двух недель.

Просмотров: 9528

<<< Азотфиксация

Гетероцисты >>>