Mikrobiologie - zkouška

• 2 fáze: NH4+ NH2OH NO2- NO3-

• aerobní, autotrofní, chemolitotrofní, mezofilní, pH 7

• typický půdní proces

• zdroj C = CO2 (Calvinův cyklus)

• Nitritace ………………NH4+ + O2 NO2- + 2H+ + H2O + E

• Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus…

• Nitratace ……………..NO2 - + O2 NO3- + E

• Nitrobacter, Nitrococcus…

• Heterotrofní nitrifikace

• RNH2 NO2- NO3-

• Heterotrofové

• zdroj C – organická látka

• kyselé půdy, chlévská mrva

• houby (Aspergillus), aktinomycety (Streptomyces), bakterie (Arthrobacter)

• Význam nitrifikace:

• zdroj energie pro nitrifikační bakterie

• živina pro rostliny (hlavní zdroj NO3-)

• substrát pro denitrifikaci

• nežádoucí proces v chlévském hnoji

• nitráty silně pohyblivé, neakumulují se, ztráty vyplavením

= možnost vzniku nitrosoaminů (karcinogen)

= ztráta živiny

= zhoršená kvalita vody

• povrchové vody – eutrofizace

• spodní vody – zvýšený obsah NO3- neumožňuje jejich využití jako pitné vody (methemoglobinemie)

• DENITRIFIKACE

• redukce oxidovaných forem N

• anaerobní respirace (zdroj energie)

• anaerobní půdní proces

• Disimilativní denitrifikace

• NO3- + H+ N2 + H2O + E

(NO3- NO2- NO N2O N2)

• uvolňování N z půdy (chlévské mrvy) do ovzduší

• odstraňování NO3- z pitné a odpadní vody

• anaeroby a fakultativních anaeroby - Pseudomonas, Paracoccus, Propionibacterium, Thiobacillus…

• Asimilativní denitrifikace

• NO3- + H+ NH4+ + H2O + E

• NO3- NO2- NO NH3OH NH3

• půdní proces

• anaerobní, pozměněný dýchací řetězec, příjem O2 z dusičnanů

• zisk E a N látek pro syntézu AK a bílkovin

• FIXACE VZDUŠNÉHO DUSÍKU

• redukce N2 na NH4+

• N = N HN=NH H2N-NH2 2 NH3 2 NH4+ AK

• N2 + 8 e- + 16 ATP + 10 H+ 2 NH3 + H2 + 16 ADP + 16 Pi

• nitrogenázy - přenos H+ na N2

• návrat N z atmosféry do koloběhu biogenních prvků

• aerobní i anaerobní

• intenzivní především při nedostupnosti jiných zdrojů N

• diazotrofní bakterie:

• volně žijící v půdě - Azotobacter, Clostridium, Azotomonas,….

• asociativní – Azospirillum,….

• symbiotické - Frankia, Azorhizobium, Bradyrhizobium, Rhizobium,….

• Azotobacter

• plejomorfní (diplokoky, tyčinky) aerobní mesofilní bakterie

• náročný na podmínky prostředí: neutrální půdní reakce (Ca2+), vysoký obsah organických látek (zdroj E jednodušší C-látky), strukturní půdy (humus, vzduch), dobrá zásoba biogenních prvků (P, Ca, K…), fixace při nedostatku jiných zdrojů N

• výskyt jen v kvalitních půdách (využíván jako indikátor)

• úroveň fixace 15-20 mg N/1g glukózy

• Rhizobium (symbiotická fixace)

• symbiosa s kořeny rostlin (Fabaceae) – vytváří hlízky (hlízkové bakterie), rostlina poskytuje glycidy, bakterie N-sloučeniny

• aerobní nesporulující plejomorfní tyčinka,

• v kořenech jako bakteroidy (až T, Y – tvary)

• specifita – věrnost hostitelské rostlině

• zvýšená zásoba půdního N omezuje fixaci

• o (30) 50 – 200 (800) kg/ha; Ø 140 kg/ha

• inokulace semen před výsevem (Rizobin)