Hvorfor spiller bakterier en rolle i nitrogenkredsløbet?

Nitrogen er et væsentligt element for livet, men det er ikke let tilgængeligt for de fleste organismer. Bakterier spiller en afgørende rolle i kvælstofkredsløbet ved at omdanne nitrogengas (N2) til former, der kan bruges af planter og andre levende organismer.

Her er de vigtigste trin i nitrogenkredsløbet med fokus på bakteriernes rolle:

Nitrogenfiksering:

- Nitrogengas er den mest udbredte form for kvælstof i atmosfæren, men den er ikke direkte tilgængelig for de fleste levende organismer.

- Visse bakterier, kendt som nitrogenfikserende bakterier, har evnen til at omdanne nitrogengas til ammoniak (NH3). Denne proces er afgørende, fordi den er indgangspunktet for nitrogen i nitrogenkredsløbet.

- Nitrogenfikserende bakterier kan være fritlevende, som Azotobacter og Clostridium, eller de kan etablere symbiotiske relationer med planter og danne rodknogler i bælgplanter (f.eks. sojabønner, bønner og ærter).

Nitrifikation:

- Ammoniak, der produceres ved nitrogenfiksering, omdannes til nitrit (NO2-) og nitrat (NO3-) af nitrificerende bakterier.

- Nitrosomonas-bakterier er ansvarlige for den indledende omdannelse af ammoniak til nitrit, mens Nitrobacter-bakterier omdanner nitrit til nitrat.

Assimilering:

- Planter absorberer nitrat og bruger det til at syntetisere proteiner, nukleinsyrer og andre nitrogenholdige forbindelser.

- Dyr får kvælstof ved at indtage planter eller andre dyr, ved at inkorporere kvælstoffet fra deres kost i deres eget væv.

Denitrifikation:

- Under iltbegrænsede forhold omdanner denitrificerende bakterier nitrater tilbage til nitrogengas og frigiver det til atmosfæren.

- Denne proces er vigtig, da den afbalancerer nitrogenkredsløbet og fuldender nitrogenomdannelsessløjfen.

Ammonifikation:

- Når planter og dyr dør, bliver deres nitrogenholdige forbindelser nedbrudt ved at nedbryde bakterier i en proces, der kaldes ammonifikation.

- Denne proces frigiver ammoniak tilbage til jorden, hvor den kan omdannes yderligere gennem de andre stadier af kvælstofkredsløbet.

Bakteriers rolle i nitrogenkredsløbet er afgørende for at opretholde balancen af ​​nitrogen i miljøet. Uden bakteriel virkning ville nitrogen forblive utilgængeligt for de fleste organismer, hvilket begrænser plantevækst, landbrugsproduktivitet og overordnet økosystemsundhed.