În natură, există o bicicleta constantă de azot care implică plante, animale, microorganisme. Azotul este o compoziție a proteinelor și produșii lor de degradare (peptide, aminoacizi, purine și bazelor pirimidinice), precum și o parte a ureei și a acidului uric, care conține azot polizaharidă chitină, acizi humici. Amonificatoare microorganisme descompunerea substanțelor organice se realizează prin transferul de compuși organici cu azot sub formă minerală (săruri de amoniu, săruri de azot și acid azotic, azot molecular și amoniac) și substanțele organice celulele lor. bacteriile nitrificatoare sunt capabili de a transforma amoniacul în acid azotos și apoi nitric. Apoi denitrificarea are loc în timpul separării azotului liber în atmosferă. Plantele verzi în sinteza proteinelor sunt capabili de a utiliza azot numai săruri minerale - nitrați și nitriți (într-o măsură mai mică săruri de amoniu), aer liber și azot legat în compuși organici ai azotului disponibil acestora. Azotul din aer sunt capabili de a asimila bacteriile numai speciale fixatoare de azot.
proteină amonificare. compuși macromoleculari care sunt proteine, nu pot fi asimilate în mod direct de către microorganisme. Acestea trebuie să fie împărțit în părțile sale componente. Procesul de substanțe proteice mineralizare de microorganisme pentru a forma o eliberare de amoniac sau săruri de amoniu proteine numite amonificare sau putrezire. și microorganisme care cauzează acest proces - ammonifiers sau microorganisme putrefacție.
Proteinele amonificare începe cu hidroliza lor prin exoenzymes microorganismelor proteolitice. Formarea succesiva are loc peptone, peptide și aminoacizi. Din acești compuși, cel mai accesibil pentru microorganismele sunt aminoacizi care sunt solubili în apă. În această formă ele intră în celule microbiene, în care expuse endofermentov, în special sub enzimele dezaminazei efect deaminare. Există mai multe tipuri de dezaminare (hidrolitică, oxidativă, reductive și colab.), Care conduc la formarea de amoniac, acizi hidroxi (acizi hidroxi), acizi grași, acizi cetonici. În toate cazurile, orice tip de dezaminare pentru a termina amoniac produse sunt întotdeauna detectate:
Gidroliticheskoedezaminirovanie: R-CHNH2 -COOH → R-CHOH-COOH + NH3
Vosstanovitelnoedezaminirovanie: R-CHNH2 -COOH → R-CH2-COOH + NH3
Okislitelnoedezaminirovanie: R-CHNH2 -COOH → R-C = O-COOH + NH3
În condiții aerobe, cu excepția amoniacului format din dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, sub anaerob - grași și acizi aromatici, alcooli, indol, scatol, fenol, mercaptani (acid benzoic etc..). În condiții aerobe, există oxidarea completă a acizilor grași pentru a forma CO2 și H2O
Mai mult dezaminare in celulele microbiene pot fi alți amino conversie - 1) decarboxilare, în care sunt aminele primare (progenitoare otrăvuri) cadaverici; 2) transaminare, ceea ce duce la apariția unor noi aminoacizi; 3) sinteza proteinelor.
Decarboxilarea este influențată endofermentov decarboxilază pentru a forma CO2 și o amină primară:
Hidrogenul sulfurat este format din aminoacizi care conțin sulf:
Acid gliceric cisteină
În condiții anaerobe, nu există nici o oxidare completă a acizilor grași, și se acumulează în mediu. Aminoacidului aromatic produs în condiții anaerobe substanțe cu miros neplăcut - indol, scatol, fenol.
tirozina fenol cresol
indol triptofan scatol
Dintre aminoacizii conținând sulf sunt mercaptanii formate:
cisteină etil mercaptan
Indole, scatol, cresol, mercaptani sunt substanțe toxice. Aminele primare (diamine și alcaloid animal) numit, de asemenea, amine biogene. Acestea sunt compuși toxici, precursori ai otrăvuri cadavru.
Proteinele induc microorganisme amonificare având enzime proteolitice (proteaze). Prin amonificatoare aerobică se referă în principal, care formează spori bacillus genului Bacillus (B.mesentericus, B.subtilis, B.mycoides, B.megaterium etc.), Non-sporogenă bacillus genul Pseudomonas (de exemplu, P.fluorescens). ammonifiers facultativ anaerobe - este în mare parte reprezentanții familiei Enterobacteriaceae (Proteus vulgaris, Escherichia coli). Amonificatoare microorganisme gasit printre actinomicete, fungi microscopice, (de exemplu, ciupercile din genurile Penicillium. Mucor. Apergillus. Trichoderma și colab.). microorganisme anaerobe putrezit - o bacterie formatoare de spori de genul Clostridium (C.perfringens C.sporogenes, C.putrificum.).
Amonificare acizi nucleici. Amonificare acizi nucleici care cauzează microorganisme care produc nukleazy.Nukleazy (extracelular ADN-ases și ARN-ases) se găsesc în multe microorganisme - reprezentanți ai Bacillus genuri, Mycobacterium, Nocardia, și altele (de exemplu, B.megatherium) .. În timpul descompunerii acizilor nucleici și derivații lor (bazele purinice și pirimidinice) este eliberat, de asemenea, amoniac.
Amonificare de uree. Uree (carbamidă) devine în mediu, în principal în urină. Persoană pe zi, sunt excretate în urină și 80 g de uree. Azot din uree este de 46%. Pe parcursul anului, oamenii și animalele sunt excretate în urină de peste 10 milioane. Tone de azot. azotului din uree poate fi absorbită de plante numai după expansiunea. Ureea amonificare transportate microorganisme care produc ureazei enzima, care sub influența ureei descompus în carbonat de amoniu, care se descompune ușor în amoniac, dioxid de carbon și apă:
Microorganismele descompun ureea, au fost descoperite în 1862 și numit L. Pasteur uroliticheskimi. Aceste bacterii aerobe forma spori. Printre acestea se numără coci (Micrococcus uree), sartsiny (Planosarcina uree), Bacillus (Bacillus. B.pasteurii) probează. Datorită formării de carbonat de amoniu în urobaktery dezvoltarea se produce alcalinizarea mediului (la pH 9-10). Urobakterii printre microorganismele cele mai schelochelyubivym, optim pentru dezvoltarea lor, la un pH de 7,5-8,5. Urobakterii locuiesc în sol, în rumenul animalelor rumegătoare, în apele uzate. Datorită descompunerii ureei și a solului de apă îmbogățită de azot disponibil la forme de plante.
Amonificare acidului uric. Unul dintre produsele finale ale animalelor metabolismului proteic (păsări, reptile, insecte) este acidul uric. Excrementele de pasari (guano) este de 25%. In lobi mamifere concentrația acidului uric este neglijabilă. descompunerea acidului uric se efectuează lângă microorganisme (de exemplu, Clostridium acidiurici) pentru a forma uree și acid tartronic (HOOC-CHOH-COOH).
Amonificare chitină. Chitina - compus foarte stabil. Aceasta este o polizaharidă complex care conține azot. Elementele structurale ale chitina sunt reziduuri N-Acetil-glucozamină, obligațiuni-glico zidnymi 1,4-ligate. Chitina este componenta majoră peretelui celular al multor fungi (de exemplu, basidiomicete, Ascomycetes) și tegumentului crustaceu de insecte, crustacee, unele nevertebrate. Dupa moarte chitina aceste microorganisme în sol, apă, unde biodegradabile, chitinase producătoare. Chitinase răspândite în actinomicete, Mucorales, membri ai genului Bacteria (B. chitino-vorum, B.chitinophilum). La 1 g de sol conține până la 10 6 celule microbiene folosind chitină. În timpul descompunerii amoniacului format chitină, glucoză și acid acetic.
Amonificare substanțe humice. O mare parte din azotul legat în sol este conținut sub formă de humus (substanțe humice). Descompunerea lor este lent și se realizează prin diferite grupe de bacterii din sol.