Diferencia clave: bacterias nitrificantes y desnitrificantes
El nitrógeno es un nutriente esencial para los organismos vivos, y es de gran importancia que el nitrógeno disponible esté bien equilibrado y reciclado para que pueda ser utilizado por los organismos vivos. El nitrógeno existe en su forma diatómica natural (N2), que no puede ser absorbido por las plantas para sus funciones biológicas. El proceso de oxidación del nitrógeno diatómico fijado en nitratos y nitritos se llama nitrificación; esto lo hacen con mayor frecuencia especies bacterianas que pueden utilizar nitrógeno en su forma fija. Para mantener el equilibrio de nitrógeno en la atmósfera, el nitrógeno diatómico debe producirse a través de un mecanismo de reciclaje, en el que las especies bacterianas reducen los nitratos y nitritos a nitrógeno diatómico. Este proceso se denomina desnitrificación. Así, las bacterias involucradas en estos dos procesos se caracterizan como bacterias nitrificantes y bacterias desnitrificantes. La diferencia clave entre las bacterias nitrificantes y desnitrificantes es que las bacterias nitrificantes son capaces de oxidar el amoníaco disponible a nitrato y nitrito, mientras que las bacterias desnitrificantes son capaces de reducir los nitratos y nitritos a su forma diatómica natural de gas nitrógeno.
¿Qué son las bacterias nitrificantes?
Las bacterias nitrificantes son bacterias aeróbicas quimiolitotróficas que son capaces de oxidar el NH3 en el suelo a nitrato o nitrito. NH3 en el suelo existe en su forma iónica de NH4+ La nitrificación completa tiene lugar en dos procesos, donde NH3 primero se oxida a nitrito (NO2–) seguido de nitrato (NO 3–), que es utilizado por las plantas.
- NH4+ + O2 NO2 – + H+ + H2O
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NO2–+ O2 NO3 –
Diferencia entre bacterias nitrificantes y desnitrificantes Figura 01: Ciclo del nitrógeno
Ejemplos de bacterias nitrificantes que llevan a cabo la primera reacción de nitrificación incluyen Nitrosomonas y Nitrospira que pertenecen a la subclase β de Proteobacteria. Las bacterias que son capaces de llevar a cabo la segunda reacción del proceso de nitrificación y producir nitrato incluyen Nitrobacter, que pertenece a la subclase α de Proteobacteria.
¿Qué son las bacterias desnitrificantes?
Las bacterias desnitrificantes son un tipo de bacterias anaeróbicas o aeróbicas quimiolitotróficas que son capaces de reducir los nitratos y nitritos a formas de nitrógeno gaseoso. Las dos formas principales son nitrógeno diatómico (N2) y óxido nitroso (N2O). A través de este proceso, los niveles de nitrógeno atmosférico se regeneran a la concentración normal. La reacción de desnitrificación se ilustra a continuación.
NO3– → NO2–→ NO + N2O → N2 (g)
Figura 02: Desnitrificación
Los anaerobios facultativos involucrados en la desnitrificación son Thiobacillus denitrificans y Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans es una bacteria aerobia desnitrificante.
¿Cuáles son las similitudes entre las bacterias nitrificantes y desnitrificantes?
- Las bacterias nitrificantes y desnitrificantes son quimiolitoautotróficas.
- La mayoría son bacterias del suelo.
- Ambos grupos participan en el mantenimiento del equilibrio del nitrógeno en la biosfera
- Tanto las bacterias nitrificantes como las desnitrificantes contienen enzimas que catalizan las reacciones de nitrificación y desnitrificación
- Tanto las bacterias nitrificantes como las desnitrificantes son industrias utilizadas.
¿Cuál es la diferencia entre las bacterias nitrificantes y desnitrificantes?
Bacterias nitrificantes y desnitrificantes |
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| Las bacterias nitrificantes son especies bacterianas capaces de oxidar el amonio del suelo a nitratos, que podrían ser utilizados por las plantas. | Las bacterias desnitrificantes son especies bacterianas que son capaces de reducir los nitratos o nitritos a formas gaseosas como el óxido nitroso o el nitrógeno diatómico. |
| Tipo de reacción | |
| La nitrificación es una reacción de oxidación. | La desnitrificación es una reacción de reducción. |
| Productos formados | |
| Las bacterias nitrificantes producen nitrato o nitrito. | Las bacterias desnitrificantes producen óxido nitroso o nitrógeno diatómico. |
| Precursores de la reacción | |
| Las bacterias nitrificantes usan amoníaco o iones de amonio. | Las bacterias desnitrificantes utilizan nitrato o nitrito como precursores. |
| Necesidad de oxígeno | |
| La mayoría de las bacterias nitrificantes son aeróbicas. | Las bacterias desnitrificantes pueden ser aeróbicas o anaeróbicas facultativas. |
| Uso industrial | |
| Las bacterias nitrificantes se utilizan como fertilizantes nitrogenados. | Las bacterias desnitrificantes se utilizan en los sistemas de gestión de aguas residuales para degradar los desechos nitrogenados. |
Resumen: bacterias nitrificantes y desnitrificantes
El ciclo del nitrógeno es uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes de la naturaleza, donde el nitrógeno atmosférico se convierte en diversas formas químicas, lo que lo hace disponible para que lo utilicen los organismos vivos. El proceso de nitrificación es un proceso oxidativo en el que el nitrógeno presente como amonio en el suelo se convierte en nitratos y nitritos, lo que aumenta la biodisponibilidad del nitrógeno para los organismos. Durante la desnitrificación, los nitritos y nitratos se reducen a formas gaseosas (nitrógeno diatómico y óxido nitroso). Esta es la diferencia entre las bacterias nitrificantes y desnitrificantes. Ambos procesos son biológicamente favorables por la participación de microbios, especialmente bacterias quimiolitotróficas. En la actualidad, estas bacterias se consideran de importancia industrial en los campos de la biotecnología agrícola y ambiental. Por lo tanto, se han convertido en un potencial tema de investigación en el campo de la Biotecnología.
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