Анаэробное окисление аммония


Анаэробное окисление аммония

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 (Нидерланды) 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 (N2H4). 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.

Условия протекания реакций

Ферменты анаэробного окисления аммония функционируют при температурах от 6 до 43 °C и pH от 6,7 до 8,3 с оптимумом 8,0. В оптимальных условиях скорость процесса может достигать 55 мкМоль NH4+ на грамм гидразингидролазы в минуту. Окисление аммония ингибируется кислородом при достижении его концентрации всего в 0,5% от атмосферной.

См. также


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Анаэробное окисление аммония" в других словарях:

  • Анаэробное окисление метана — Анаэробное окисление метана  процесс окисления метана до углекислого газа, производимый некультивируемыми (англ. VBNC) археями групп ANME 1, ANME 2 и ANME 3, близкими к Methanosarcinales, в ассоциации с сульфатредуцирующими и… …   Википедия

  • Анаэробное окисление — Анаэробное окисление: Анаэробное окисление аммония Анаэробное окисление метана …   Википедия

  • Brocadia anammoxidans — ? Candidatus Brocadia anammoxidans Научная классификация Царство: Бактерии Тип: Planctomycetes Класс: Planctomycetia …   Википедия

  • Денитрификация — (восстановление нитрата)  сумма микробиологических процессов восстановления нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота. В результате их азот возвращается в атмосферу и становится недоступным большинству… …   Википедия

  • Planctomycetes — ? Planctomycetes Научная классификация Царство: Бактерии Тип: Planctomycetes Класс: Planctomycetia …   Википедия

  • Планктомицеты — ? Planctomycetes Научная классификация Царство: Бактерии Тип: Planctomycetes Класс: Planctomycetia Порядок: Planctomycetales Семейство: Planctom …   Википедия

  • Гниение — У этого термина существуют и другие значения, см. Гниль. Гниющая рыба Гниение (аммонификация)  процесс разложения азотсодержащих органических соединений ( …   Википедия

  • Бактерии — Кишечная палочка (Escherichia coli) …   Википедия

  • ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — (метаболизм), совокупность хим. процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Хим. превращ. в организме осуществляются в двух противоположных направлениях синтез сложных соед. из более простых (а н а б о л и з м, или а с с и м и л я ц и… …   Химическая энциклопедия

  • Археи — Halobacteria, штамм NRC 1, каждая клетка около 5 мкм длиной …   Википедия