15. В чем сходство и различие терминов денитрификация-нитратредукция-нитратное дыхание? Механизмы этих процессов и организмы.

Денитрификация- процесс восстановления нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота(NO, N20, N2.). В результате их азот возвращается в атмосферу и становится недоступным большинству организмов. Осуществляется только прокариотами(причём как бактериям, так и археями) в анаэробных условиях и связана с получением ими энергии.

Суммарно процесс денитрификации можно выразить следующим уравнением:

С6Н12О6 + 4NO2 = 6CО2 + 6H2О + 2N2

Денитрификацию вызывают микроорганизмы, широко распространенные в почве, навозе, на поверхности и корнях растений, – Pseudomonas fluorescens, Ps. aerugenosa, Ps. stutzeri, Ps. azotoformans, Thiobac. denitrificans и др.

Нитратредукция-восстановление нитратов до аммиака или N2 в процессе жизнедеятельности  организмов. Ассимиляционная Н. осуществляется прокариотами. Протекает как ваэробных, так и анаэробных условиях. Диссимиляционная Н. осуществляется в анаэробных условиях денитрифицирующими бактериями.

нитратредукция, приводящая к образованию молекулярного азота с участием цепи переноса электронов и сопровождающаяся запасанием энергии. В этом случае ферменты локализованы в мембране:

Нитратное дыхание-процесс восстановления нитрата до нитрита. широко распространен среди эубактерий и обнаружен у представителей более 70 родов.

Процесс денитрификации состоит из 4 восстановительных стадий, каждая из которых катализируется соответствующей нитратредуктазой. На первой стадии происходит восстановление нитратов в нитриты:

азот+5 принимая 2 протона и 2 электрона восстанавливается в азот нитритов NО₂^- +3:

NО₃^- + 2e^- + 2Н⁺ →NО₂^- + Н₂О.

Далее нитраты восстанавливаются до оксида азота (II), затем до оксида азота (I) и в конечном итоге до молекулярного азота: 

NО₂^- + e^- + Н⁺→ NО + ОН^-

2NО + 2e^- + 2Н⁺→ N₂О + Н₂О 

N₂О + 2e^- + 2Н⁺ →N₂ + Н₂О

16. Как можно регулировать активность процессов азотного цикла в почве?

для активного протекания азотфиксации большое значение имеет кислородная обстановка. Концентрация кислорода в почвенном воздухе во многом определяется степенью влажности почвы и ее структурой.

Минерализация азота регулируется низкой температурой почвы, высокой или низкой влажностью почвы и качеством органического вещества. Возрастание почвенной температуры существенно стимулирует минерализацию и увеличивает доступность соединений азота. Считается, что нитрификация более чувствительна к повышению температуры, чем аммонификация. Тем- 35 пература лимитирует процесс минерализации ранней весной и поздней осенью, но и в течение лета ее сильное понижение может отрицательно сказаться на минерализации азота

Автотрофная нитрификация весьма чувствительна к рН почвенной среды. Есть мнение, что при рН ниже 4,0-4,5 автотрофная нитрификация в почвах практически отсутствует

На денитрифицирующую активность микроорганизмов в природе существенное влияние оказывают концентрация кислорода, влажность, температура, кислотность, содержание минерального азота и др.