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氨化作用与矿化作用的区别

时间:2022-02-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱氨形成α-酮戊二酸并放出氨。但矿化作用主要发生在细胞外,微生物能释放出多种胞外酶分解细胞外的含氮分子。这些单体中的一些可被细胞吸收和被进一步降解,但某些单体被胞外酶作用释放出铵可进入环境,例如尿素可被脲酶水解释放出铵。固定和矿化作用是两个相反的生化过程,哪个过程可在环境中占主导地位呢?
氨化作用_环境微生物学(上

三、氨化作用

铵同化的逆反应过程,死亡和衰亡细胞中氨的释放称为氨化作用或铵的矿化。铵矿化能发生在胞内,其反应如铵同化的第一种反应。谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下脱氨形成α-酮戊二酸并放出氨。但矿化作用主要发生在细胞外,微生物能释放出多种胞外酶(蛋白酶、溶菌酶、核酸酸和脲酶)分解细胞外的含氮分子(蛋白质、细胞壁、核酸和脲)。这些单体中的一些可被细胞吸收和被进一步降解,但某些单体被胞外酶作用释放出铵可进入环境,例如尿素可被脲酶水解释放出铵。

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微生物、动物和植物都具有氨化能力,可发生在好氧和厌氧的环境中。氨化作用释放出的氨可被生物固定利用和进一步转化,同时也释放到大气中去,这个部分可占总氮损失的15%(其他85%为反硝化损失)。有的氨还可以和其他物质(如土壤胶质、腐殖质等)结合,也可以为硝化细菌所利用。

固定和矿化作用是两个相反的生化过程,哪个过程可在环境中占主导地位呢?这主要取决于氮是否是限制性营养物。如果氨营养受到限制,则固定将成为最重要的过程,而当环境中氮不受限制时,矿化将占主导地位。环境中的C/N比可以作为氮限制的指标。一般细菌所需的C/N比是4~5,真菌是10。土壤微生物生物量的代表性C/N比率是8。这样合乎逻辑的情况是当C/N比为8时矿化和固定就会达到一个平衡。然而我们必须考虑到有机物中仅有40%的碳实际掺入到细胞中(余下的以CO2方式失去)。这样,C/N比还要乘以2.5。而氮的循环比碳有更高的效率,而且在吸收后基本上不会失去。因此实际上C/N比值20是理论上的平衡点,实际观察也证明了这一点。当土壤中C/N比低于20则发生铵的净矿化,相反当C/N比高于20则会发生固定。

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