- procesy tlenowe

o fotosynteza

o oddychanie tlenowe – ostateczny akceptor elektronów w procesie utleniania związku

organicznego to tlen.

- procesy beztlenowe

o odnoga metanowa

o oddychanie beztlenowe

fermentacja – np fermentacja alkoholowa - proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla.

redukcja azotanów – ostateczne akceptory elektronów to (denitrycikacja)

redukcja siarczanów - siarczan jest ostatecznym akceptorem elektronów u różnorodnych, heterotroficznych, anaerobowych bakterii, które jako donory wykorzystują związki organiczne i wodór.

* Odnoga metanowa : Bakterie metanowe - (Pseudomonas), bakterie przeprowadzające proces rozkładu związków organicznych do CH4 i CO2 lub redukujące CO2 do CH4, występują na bagnach, w glebie, oczyszczalniach ścieków a także w przewodzie pokarmowym przeżuwaczy.

Występuje w przyrodzie na wielu stopniach utlenienia. Najwięcej jest go w postaci cząsteczkowej.

Azot cząsteczkowy jest stosunkowo słabo reaktywną jego postacią i jako gaz stanowi większość ziemskiej atmosfery. Nawet w wodzie większość azotu to rozpuszczony azot cząsteczkowy.

Wiązanie azotu cząsteczkowego — zjawisko włączania atomów azotu pochodzących z cząsteczek tego pierwiastka (N2) w związki chemiczne.. Ma istotne znaczenie biologiczne, gdyż jako makroelement wchodzi w skład aminokwasów i nukleozydów oraz ich pochodnych, takich jak polipeptydy, białka, kwasy nukleinowe, ATP, NAD+ i in., a także chityny i innych związków (oraz metabolitów tych związków). Wiązanie azotu jest niezbędnym etapem biogeochemicznego cyklu azotu, dzięki któremu może on przejść z atmosfery do hydrosfery i litosfery, a przede wszystkim biosfery.

Zdecydowana większość azotu wiązana jest przez bakterie azotowe. Zdolność włączania azotu pochodzenia cząsteczkowego do własnego metabolizmu to DIAZOTROFIA.

Diazotroficzne organizmy (wydatkując energię) wiążą azot do amoniaku w reakcji:

8H+ + N2 + 8e- + 16 MgATP → 2NH3 + H2 + 16MgADP + 16Pi

reakcja jest katalizowana przez nitrogenazę. Amonowa postać azotu jest łatwo przyswajalna przez autotrofy. Bakterie azotowe (w tym sinice) często ponadto żyją w symbiozie z roślinami lub grzybami (jako porosty), dzięki czemu związany przez nie azot szybko trafia do biosfery. Żyjące w symbiozie z bakteriami brodawkowymi rośliny motylkowe produkują duże ilości białka i są stosowane jako nawozy zielone.

Szacuje się, że bakterie brodawkowe z rodzajów Rhizobium i Bradyrhizobium wiążą 200-500 kg N/ha rocznie, a wolno żyjące bakterie glebowe, np. Arthrobacter, Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia i Pseudomonas — 5-50 kg

Azot może być wiązany przez :

- Sinice inaczej cyjanobakterie

- Clostridium (obligatoryjne anaeroby – beztlenowce (nitrogenaza unieczynniana przez tlen) )

- Rhizobium i Bradyrhizobium ( bakterie brodawkowe )

- Azotobacter (aerobiczna - tlenowa)

Te 4 to bakterie. Ale nie tylko bakterie mają taką zdolność – są jeszcze grzyby.

Azot jest także AMONIFIKOWANY ( bo te bakterie właśnie to robią jak ten azot wiążą ) w fabrykach nawozu na drodze prostych reakcji chemicznych.

Amonifikacja : polega na przemianie azotu zawartego w związkach organicznych do soli amonowych lub amoniaku. Amonifikacja nie wymaga udziału tlenu i może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Warunkiem przebiegu amonifikacji jest obecność wystarczającej ilości azotanów oraz odpowiednich mikroorganizmów mogących przeprowadzić ten proces.

N2 > amonifikacja > NH3 > nitryfikacja (et. I) > NO2- (azotyny) > nitryfikacja (et. 2) > NO3- (azotany)

Et. I – nitrosomonas

Et. II – nitrosobacter

Nitryfikacja to utlenianie zw. azotu.

Oba te gatunki są wykorzystywane w procesach oczyszczania, bo azot amonowy musi być ze ścieków

usuwany, a sprowadzenie z postaci amoniakalnej ułatwi oczyszczenie.

Jest też etap odwrotny : Denitryfikacja – 3-etapowy proces:

NO3- > NO2- > N2O > N2

Denitryfikacja – reakcja chemiczna, proces redukcji azotanów do azotu.

Znaczenie denitryfikacji:

* zmniejszenie ilości przyswajalnego azotu,

* usuwa nadmiar NO2- i NO3- ze środowiska,

* zamyka obieg azotu.

Proces denitryfikacji nie jest procesem odwrotnym do procesu nitryfikacji, przeprowadzają go bakterie denitryfikacyjne.