Przemiany azotu w środowisku
Organizmy proteolityczne  rozkładają białka martwych organizmów na drodze proteolizy za pomocą enzymów proteolitycznych
 proteaz (zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe). Proteazy rozszczepiają wiązania peptydowe (-CONH-)
Proteazy dzielÄ… siÄ™ na:
1. endopeptydazy (peptydohydrolazy): rozszczepiają wiązanie peptydowe wewnątrz łańcucha peptydowego
2. egzopeptydazy (proteinazy): hydrolizujÄ… skrajne wiÄ…zania peptydowe odcinajÄ…c pojedyncze aminokwasy:
" karboksypeptydazy  działają na C-końcu
" aminopeptydazy  działają na N-końcu
Amonifikacja (mineralizacja azotu)  proces rozkładu białek w glebie, prowadzi do powstania amoniaku (NH3). Mikroorganizmy
prowadzÄ…ce amonifikacjÄ™:
1. Rodzina: Enterobacteriaceae
" Escherichia coli
" Enterobacter aerogenes
" Proteus vulgaris
" Salmonella
" Shigella
2. Rodzaj: Pseudomonas
" P. fluorescens
" P. aeruginosa
3. Rodzaj: Bacillus
" B. mycoides
" B. subtilis
4. Rodzaj Micrococcus
5. grzyby z rodzajów Aspergillus, Mucor, Cladosporium, Botritis
6. promieniowce
Deaminacja  odłączenie grupy aminowej (-NH2) od aminokwasów przy pomocy enzymów  deaminaz
Dekarboksylacja  odłączenie grupy karboksylowej od aminokwasów przy pomocy dekarbosylaz, prowadzi do wydzielenia CO2
W warunkach tlenowych procesy te zachodzą równocześnie z hydrolizą, utlenianiem lub redukcją. Produktami rozpadu
aminokwasów w warunkach tlenowych są NH3, CO2, hydroksykwasy, alkohole, ketokwasy, kwasy tłuszczowe, węglowodory.
1. Deaminacja hydrolityczna
2. Deaminacja hydrolityczna z dekarboksylacjÄ…
3. Deaminacja oksydacyjna
4. Deaminacja oksydacyjna z dekarboksylacjÄ…
5. Deaminacja redukcyjna
6. Deaminacja redukcyjna z dekarboksylacjÄ…
W warunkach beztlenowych aminokwasy ulegają przede wszystkim dekarboksylacji, powstają CO2 i pierwszorzędowe aminy (R-
CH2-NH2). Dekarboksylacja lizyny prowadzi do powstania kadaweryny, a ornityny  putrescyny. SÄ… to jady trupie, powodujÄ…ce
paraliż i zgon w wyniku porażenia mięśni oddechowych (Clostridium perfringens, C. tetani, C. botulinum). Po dekarboksylacji
tryptofanu powstaje skatol i indol  substancje nadajÄ…ce nieprzyjemny zapach odchodom.
Reakcja Sticklanda  proces oksydoreduksyjny w którym uczestniczą dwa aminkwasy, jeden jest dawcą (donorem) oddaje proton
H+ i elekton (e ) ulegając utlenieniu, drugi akceptorem (biorcą)  ulega redukcji. W reakcji tej (w przeciwieństwie do amonifikacji)
wytwarzana jest energia. Donorami są: alanina, leucyna, izoleucyna, walina, metionina. Akceptorami mogą być: glicyna, prolina,
ornityna, arginina, tryptofan. Rekacje te prowadzÄ… proteolityczne bakterie z rodzajuClostriudium (C. histoliticum, C. sporogenes,
C. sticklandii).
Mikrobiologiczny rozkład mocznika
Mocznik jest końcowym produktem przemiany białek w organizmach zwierzęcych. Wprowadzany jest do gleby jako nawóz, lub
powstaje w wyniku przemian obornika i gnojowicy. Może być wykorzystywany jako z
ródło azotu przez bakterie posiadające enzym
ureazÄ™ (amidohydrolaza mocznikowa). Hydroliza mocznika prowadzi do powstania CO2 i amoniaku
H2N-CO-NH2 + H2O 2NH3 + CO2
Bakterie mocznikowe to głównie bakterie tlenowe: Bacillus pasteurii, Sporosarcina urea, Proteus vulgaris i inne. Mocznik jest dla
nich z
ródłem azotu przy braku innych związków w podłożu. Występują w glebie i wodzie.
Nitryfikacja  dwuetapowy proces utleniania amoniaku do azotanów, biorą w niej udział dwie grupy bakterii. Bakterie
nitryfikacyjne sÄ… chemolitotrofami, CO2 asymilujÄ… przez karboksylacjÄ™ rybulozobisfosforanu w cyklu Krebsa
1. I etap przeprowadzany przez bakterie majÄ…ce w nazwie przedrostek Nitroso-:
" Nitrosomonas: N. europea, N. oceanus, N. eutropha
" Nitrosolobus: N. multiformis
" Nitrosococcus: N. nitrosus, N. oceanus, N. halophilus
" Nitrosovibrio: N. tenuis
" Nitrosospira: N. briensis, N. antarctica
Amoniak jest utleniany do hydroksyloaminy (monooksygenza amonowa)
NH3 + 2H+ + 2e NH2OH + H2O
Hydroksyloamina dyfunduje przez błonę do przestrzeni peryplazmatycznej gdzie jest utleniana do kwasu azotowego(III)
 oksyreduktaza hydroksyloaminy
NH2OH + H2O HNO2 + 4e + 4H+
Kwas azotowy(III) jest czynnie wydalany na zewnątrz komórki, gdzie jest utleniany przez bakterie II etapu nitryfikacji.
2. II etap przeprowadzany przez bakterie z przedrostkiem Nitro- w nazwie:
" Nitrobacter: N. winogradski, N. agilis, N. hamburgensis
" Nitrococcus: N. mobilis
" Nitrospira: N. marinus
Utleniają azotany(III) do azotanów(V)  dehydrogenaza azotynowa
NO2- + H2O NO3- + 2e +2H+
Czynniki wpływające na proces nitryfikacji
" Kwasowość: opt. pH 7,4  8,0; poniżej spada tempo nitryfikacji, zanika poniżej pH 4,5
" Napowietrzenie (natlenienie): bakterie nitryfikacyjne są aerobami, wymagają więc tlenu. Dostępność tlenu w
glebie uzależniona jest od jej wilgotności i struktury
" Wilgotność: wpływa na napowietrzenie gleby, przy dużej wilgotności brak dostępu tlenu, zahamowanie procesu
nitryfikacji
" Temperatura: opt. 25-35ºC, <5ºC oraz >40ºC proces nitryfikacji zachodzi bardzo powoli