BAKTERIE NITRYFIKACYJNE Bakterie utleniające NH3 na NH2-. Autotroficzne bakterie nitryfikujące 1 fazy utleniające sole amonowe przez stadia pośrednie hydroksyloaminy i ntroksylu do azotynów. Należą tutaj następujące rodzaje: -Nitrosomonas- małe pałeczki -Nitrosolobus -Nitrosocystis- ziarniaki -Nitrosospira- spiralnie zaokrąglone pałeczki Wszystkie te rodzaje są bezwzględnymi tlenowcami nieprzetrwalnikującymi. Rosną na pozywkach mineralnych zawierających jony NH4+ o pH ok. 8,0 Charakterystyczne cechy: -wzrost na granicy 2 faz, zwykle na powierzchni ciał stałych(gleba) -odporne na wysuszanie Reakcja utleniania wywołana przez Nitrosomonas NH4++1,5O2-->NO2-+H20+H+ Wytwarzający się w trakcie chemosyntezy kwas azotowy(III) jest silnie toksyczny dla bakterii. Już stężenie 0,3M hamuje proces w 30%. Gromadzacy się w komórkach jon NO3- musi być czynnie przez nie wydalany, na co organizm zużywa dużo energii. Wydajnośc chemosyntezy jest więc nieduża (ok 20% w młodych hodowlach i 7% w starszych) Bakterie utleniające NO2- na NO3- HNO2+0,502-->HNO3 Do chemoatotrofów fazy II, które utleniają azotyny do azotanów należa nastepujące rodzaje: -Nitrobacter- pałeczka -Nitrococcus-ziarniak -Nitrospira Żyją w środowisku lekko analitycznym (pH7,7)i podobnie jak Nitrosomonas w słabym stopniu asorbują się na powierzchni ciał stałych. Wiążą CO2 korzystając z energii utleniania azotynów na azotany. Czynniki wpływajace na proces nityfikacji: -wolny amoniak hamuje silnie chemosyntezę Nitrobacter Już stężenie 0,0001M obniża intensywność procesu o 70% -rozwija się dobrze w środowiskach nie zawierających zbyt wysokich ilości związków organicznych -niekorzystny wpływ na rozwój bakterii wykazują pepton, pewne aminokwasy, metionina oraz alkady -nitryfikatory są wrażliwe na działanie związków toksycznych -wymagania termiczne leża w graniczy 28-30stopni C -do wzrostu wymagają CO2 jako źródła C odczyn w granicy 7,2-7,8 pH -cechuje je bardzo powolny wzrost( czas generacji komórki w warunkach naturalnych to 20-40h) Produktami pośrednimi są pochodne hydroksyloaminy związki nitrowe i nitrozowe. Przemiany prowadzone: R-NH2-->RNHOH-->R-NO-->R-NO2 Proces nitryfikacji heterotroficznej ma duże znaczenie ekologiczne, ponieważ może zachodzić w warunkach niedoboru tleniu oraz przy odczynie poniżej 7,2pH. BAKTERIE ŻELAZISTE I MANGANOWE są grupą bardzo zróżnicowaną pod względem morfologicznym i fizjologicznym. Oprócz bakterii chemosyntezujących wyróżniamy wśród nich gatunki miksotroficzne , a nawet odżywiające się sposobem heterotroficznym. Bakterie chemosentyzujące mają zdolność do utleniania soli żelazawych na żelazowe , lub soli manganowych na manganowe. Grupy różniące się miejscem występowania odkładania utlenionych form żelaza i manganu: 1.na zew w wyrostkach cytoplazmatycznych śluzowatych pochwach na pow. Ściany kom. Lub w otoczkach. 2.w wewnątrzkomórkowych organellach. 3. Na zewnątrz powierzchni endospor lub w magnetosomach (bakt.magnetotaktyczne) Złogi tlenków i wodorotlenków żelaza nadają komórkom lub skupiskom bakterii zabarwienie brązowo-żółte, z manganu zielonkawo-oliwkowe lub brązowo czerwone. Bakterie Żelazowe -klasa należąca do proteobakterii. Bakterie żelazowe to bakterie czerpiące energię do życia i rozmnażania z reakcji utleniania rozpuszczonego żelaza .Rezultatem utleniania żelaza jest nierozpuszczalny, brązowy osad, który barwi osprzęt mający kontakt z wodą. Bakterie beztlenowe redukujące żelazo. Bakterie manganowe — bakterie mające zdolność utleniania w wodzie soli manganawych na tlenek manganowy, który odkładają w swych torebkach, wzbogacając tym samym wodę w mangan . Przykłady Bakterii : żelazowych i manganowych. GALLIONELLA FERRUGINEA(bakteria nitkowana, rozgałęziona. Komórki mają kształt nerkowy , wydzielający do swej wklęsłej strony koloidalny wodorotlenek żelazowy. LEPTOTRIX OCHRACEA( bakterie nitkowe, rozgałęzione, cylindryczne komórki w których gromadzi się wodorotlenek żelaza) CRENOTARIX POLYSPORA ( są to nitkowe bakterie żelazowo manganowe, wielozarodnikowe, nitkowate cylindryczne ,komórki maja otoczkę zabarwiającą się z biegiem czas na kolor rdzawy. LEPOTOTRIX ECHINATA – bakteria manganowa		BAKTERIE SIARKOWE Grupa organizmów autotroficznych,które czerpią energie potrzebną do syntezy związków organicz. (asymilacji CO2) z utleniania różnych związków siarki np. siarkowodoru: 2H2S+O2+2H2O+S2+energa. Powstająca wolna siarka jest wydzielana na zewnątrz lub gromadzi się w komórkach. -Bezbarwne bakterie siarkowe-swobodnie zyjące, zyją w symbiozie z rurkoczułkowcami, w oddychaniu wyk.siarkę w niskim stopniu utlenienia. Siarka ta utleniana jest do postaci siarki cząsteczkowej lub siarczanów. Utleniaczem może być tlen więc bakterie te są areobami. Utlenianie siarki jest zródłem energi więc są chemotrofami, korzyst. Z nieograniczonego zródła węgla więc są autotrofami, ich kombinacje strategi metabolicznej można nazwac jako chemolitoautotrofą. np. Thiobacillus, Sulfolobus Wyst. W :żłożach siarki,gorących zródłach siarkowych,kopalniach siarki i węgla,w granicznej warstwie między srodowiskiem tlenowymi beztlenowym wód. Biorą udział w: obiegu siarki,korozji betonu i metalu, wyk.do oczyszczania sciekow i ługowania metalo. -Purpurowe bakterie siarkowe- Są beztlenowcami, zródłem energi jest światło, przeprowadzają beztlenową fotosynteze. Warunki umożliwiające taką kombinacje wyst np. w głębszych strefach jezior, słonych bagnach. np. Chromatium,Thicapsa,Laprocistis Korozja siarczanowa- jest typem korozji chemicznej betonu o charakterze ekspansywnym. Korozję siarczanową wywołują aniony siarczanowe (SO42-) zawarte w wodzie pochodzącej z procesów przemysłowych i ścieków oraz w wodzie morskiej lub podziemnej. Niekiedy duże ilości siarczanów występują w wodzie gruntowej. Aniony siarczanowe zawarte w wodzie przenikają do betonu i reagują z uwodnionymi glinianami wapniowymi pochodzącymi z hydratacji cementu. W wyniku tej reakcji powstaje mocno ekspansywny związek chemiczny - ettryngit, który może doprowadzić nawet do całkowitego zniszczenia konstrukcji. DENITRYFIKACJA Przemiany azotanu wytw. W procesie nitryfikacji zachodzi w warunkach anoksycznych, beztlenowych przy udziale,gat. Wymagających jako donatora wodoru do redukcjiNO3- zwiazkow organicznych sole kwasow tluszczowych,alkohole,metan.Produkatami koncowymi są tlenekNO podtlenek NO2 azotu oraz azot. NO3-->NO2-->NO--N2O-N2 Czynniki wplywajace na proces denitryfikacji: 1.Źródło węgla organicznego Heterotrof.bakt.denitryfi.do przeprowadzenia procesow zyciowych potrzebuja zródła wegla organicznego.Uzywane zrodła wegla są roznorodne są nimi mi.in glukoza,kw.mrowkowy odpady przepyslowe i podestylacyjne,serwatka.Dla denitryfikacji wody pitnej jako zródła węgla uzywamy przedewszytskim metanu,etanolu kw.octowego. 2.Temperatura i pH Temp. I odczyn wody wlpywa na proces denit. Poprzez odziaływanie na konfiguracje przestrzenna enzymow.Denitryfikatory redukuja azotyny w szerokim zakresie temp. 5-7C Optimum temp to 15-37.Redukcja azotanu przebiega w ph od 4,4 do 7,8 optimum zas ph=7,0. Ph i temp. Wplywa na koncowe produkty denitry.w temp niskich i bardzo wysokich glownym produktem jest poddtlenek azotu a w optymalnej azot czastkowy. 3.Tlen Im mniejsze stezenie tlenu tym szybkosc procesu wieksza. 4.Inhibitory Reduktory które prowadza proces denitryf.maja pod wplywem roznych zwiazkow chemicznych ulegac inhibicji.Moze to powodowac zahamowanie procesu lub zmniejszenie predkosci.Inhibitory:-blokujace tylko 1enzym np.tlenek wegla -blok.wiecej niż 1 enzymnp.cyjanek -wplywajace na rozne enzym np.siarczek