Nitrobacter és un gènere de bacteris gramnegatius que formen una part molt important del cicle del nitrogen. Es tracta de bacteris nitrificants, és a dir, oxiden els nitrits (NO2-) en nitrats (NO3-).
Nitrobacter és un gènere de bacteris gramnegatius que formen una part molt important del cicle del nitrogen. Es tracta de bacteris nitrificants, és a dir, oxiden els nitrits (NO2-) en nitrats (NO3-).
Nitrobacter ist eine Gattung von Bakterien der Familie Bradyrhizobiaceae. Arten dieser Gattung findet man in Böden, Süßwasser und im Meer.
Es handelt sich um stäbchenförmige, gramnegative Bakterien, die zum Zweck der Energiegewinnung unter oxischen Bedingungen Nitritionen (NO2−) mit Sauerstoff (O2) zu Nitrationen (NO3−) oxidieren. Sie werden deshalb auch als Nitritoxidierer oder Nitratbakterien bezeichnet. Diese Oxidation ist der zweite Schritt der Nitrifikation. Wie viele andere nitrifizierende Bakterien besitzt Nitrobacter ein inneres Membransystem. In den Membranen ist das Enzym Nitritoxidase lokalisiert, welches die Oxidation von Nitrit zu Nitrat katalysiert.
Nitrobacter ist im Gegensatz zu anderen Nitrifizierern nicht obligat chemolithotroph, kann also sowohl CO2 als ausschließliche Kohlenstoffquelle nutzen, wie auch organische Stoffe, beispielsweise Acetat und Pyruvat. Nitrobacter ist also auch in der Lage, chemoorganotroph zu leben.
Die Nitrifikation ist Teil des natürlichen Stickstoffkreislaufes, wobei Ammoniak zu Nitrat oxidiert wird. Bakterien, die hierbei beteiligt sind, bezeichnet man als Nitrifizierer. Die Gattung Nitrobacter hat somit eine große ökologische Bedeutung. Im ersten, vorausgehenden Schritt der Nitrifikation werden durch andere Bakterien wie Nitrosomonas – die man entsprechend „Nitrosifizierer“ oder „Nitritbakterien“ nennt – Ammoniumionen (NH4+) zu Nitritionen oxidiert. Man spricht deshalb auch von „Ammoniakoxidierern“.
Nitrobacter und andere nitrifizierende Bakterien findet man gehäuft in stark verschmutzten Gewässern, da dort viel Ammoniak vorhanden ist.
Die Gattung Nitrobacter wird aktuell (Oktober 2020) in der Familie der Nitrobacteraceae geführt. Bis 2020 wurde sie den Bradyrhizobiaceae zugeordnet. Die Nitrobacteraceae wurden weiterhin zu der Ordnung Hyphomicrobiales gestellt, zuvor wurde die Familie unter den Rhizobiales geführt.[2][3][1]
Nitrobacter ist eine Gattung von Bakterien der Familie Bradyrhizobiaceae. Arten dieser Gattung findet man in Böden, Süßwasser und im Meer.
Nitrobacter is a genus comprising rod-shaped, gram-negative, and chemoautotrophic bacteria.[1] The name Nitrobacter derives from the Latin neuter gender noun nitrum, nitri, alkalis; the Ancient Greek noun βακτηρία, βακτηρίᾱς, rod. They are non-motile and reproduce via budding or binary fission.[2][3] Nitrobacter cells are obligate aerobes and have a doubling time of about 13 hours.[1]
Nitrobacter play an important role in the nitrogen cycle by oxidizing nitrite into nitrate in soil and marine systems.[2] Unlike plants, where electron transfer in photosynthesis provides the energy for carbon fixation, Nitrobacter uses energy from the oxidation of nitrite ions, NO2−, into nitrate ions, NO3−, to fulfill their energy needs. Nitrobacter fix carbon dioxide via the Calvin cycle for their carbon requirements.[1] Nitrobacter belongs to the Alphaproteobacteria class of the Pseudomonadota.[3][4]
Nitrobacter are gram-negative bacteria and are either rod-shaped, pear-shaped or pleomorphic.[1][2] They are typically 0.5–0.9 μm in width and 1.0–2.0 μm in length and have an intra-cytomembrane polar cap.[5][2] Due to the presence of cytochromes c, they are often yellow in cell suspensions.[5] The nitrate oxidizing system on membranes is cytoplasmic.[2] Nitrobacter cells have been shown to recover following extreme carbon dioxide exposure and are non-motile.[6][5][2]
16s rRNA sequence analysis phylogenetically places Nitrobacter within the class of Alphaproteobacteria. Pairwise evolutionary distance measurements within the genus are low compared to those found in other genera, and are less than 1%.[6] Nitrobacter are also closely related to other species within the Alphaproteobacteria, including the photosynthetic Rhodopseudomonas palustris, the root-nodulating Bradyrhizobium japonicum and Blastobacter denitrificans, and the human pathogens Afipia felis and Afipia clevelandensis.[6] Bacteria within the genus Nitrobacter are presumed to have arisen on multiple occasions from a photosynthetic ancestor, and for individual nitrifying genera and species there is evidence that the nitrification phenotype evolved separately from that found in photosynthetic bacteria.[6]
All known nitrite-oxidizing prokaryotes are restricted to a handful of phylogenetic groups. This includes the genus Nitrospira within the phylum Nitrospirota,[7] and the genus Nitrolancetus from the phylum Chloroflexota (formerly Chloroflexi).[8] Before 2004, nitrite oxidation was believed to only occur within Pseudomonadota; it is likely that further scientific inquiry will expand the list of known nitrite-oxidizing species.[9] The low diversity of species oxidizing nitrite oxidation contrasts with other processes associated with the nitrogen cycle in the ocean, such as denitrification and N-fixation, where a diverse range of taxa perform analogous functions.[8]
Nitrification is a crucial component of the nitrogen cycle, especially in the oceans. The production of nitrate (NO3−) by oxidation of nitrite (NO2−) by nitrification the process that produces the inorganic nitrogen that supplies much of the demand by marine oxygenic, photosynthetic organisms such as phytoplankton, particularly in areas of upwelling. For this reason, nitrification supplies much of the nitrogen that fuels planktonic primary production in the world's oceans. Nitrification is estimated to be the source of half of the nitrate consumed by phytoplankton globally.[10] Phytoplankton are major contributors to oceanic production, and are therefore important for the biological pump which exports carbon and other particulate organic matter from the surface waters of the world's oceans. The process of nitrification is crucial for separating recycled production from production leading to export. Biologically metabolized nitrogen returns to the inorganic dissolved nitrogen pool in the form of ammonia. Microbe-mediated nitrification converts that ammonia into nitrate, which can subsequently be taken up by phytoplankton and recycled.[10]
The nitrite oxidation reaction performed by the Nitrobacter is as follows;
NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−
2H+ + 2e− + ½O2 → H2O[9]
The Gibbs' Free Energy yield for nitrite oxidation is:
ΔGο = -74 kJ mol−1 NO2−
In the oceans, nitrite-oxidizing bacteria such as Nitrobacter are usually found in close proximity to ammonia-oxidizing bacteria.[11] These two reactions together make up the process of nitrification. The nitrite-oxidation reaction generally proceeds more quickly in ocean waters, and therefore is not a rate-limiting step in nitrification. For this reason, it is rare for nitrite to accumulate in ocean waters.
The two-step conversion of ammonia to nitrate observed in ammonia-oxidizing bacteria, ammonia-oxidizing archaea and nitrite-oxidizing bacteria (such as Nitrobacter) is puzzling to researchers.[12][13] Complete nitrification, the conversion of ammonia to nitrate in a single step known as comammox, has an energy yield (∆G°′) of −349 kJ mol−1 NH3, while the energy yields for the ammonia-oxidation and nitrite-oxidation steps of the observed two-step reaction are −275 kJ mol−1 NH3, and −74 kJ mol−1 NO2−, respectively.[12] These values indicate that it would be energetically favourable for an organism to carry out complete nitrification from ammonia to nitrate (comammox), rather than conduct only one of the two steps. The evolutionary motivation for a decoupled, two-step nitrification reaction is an area of ongoing research. In 2015, it was discovered that the species Nitrospira inopinata possesses all the enzymes required for carrying out complete nitrification in one step, suggesting that this reaction does occur.[12][13] This discovery raises questions about evolutionary capability of Nitrobacter to conduct only nitrite-oxidation.
Members of the genus Nitrobacter use nitrite as a source of electrons (reductant), nitrite as a source of energy, and CO2 as a carbon source.[11] Nitrite is not a particularly favourable substrate from which to gain energy. Thermodynamically, nitrite oxidation gives a yield (∆G°′) of only -74 kJ mol−1 NO2−.[12] As a result, Nitrobacter has developed a highly specialized metabolism to derive energy from the oxidation of nitrite.
Cells in the genus Nitrobacter reproduce by budding or binary fission.[5][2] Carboxysomes, which aid carbon fixation, are found in lithoautotrophically and mixotrophically grown cells. Additional energy conserving inclusions are PHB granules and polyphosphates. When both nitrite and organic substances are present, cells can exhibit biphasic growth; first the nitrite is used and after a lag phase, organic matter is oxidized. Chemoorganotroph growth is slow and unbalanced, thus more poly-β-hydroxybutyrate granules are seen that distort the shape and size of the cells.
The enzyme responsible for the oxidation of nitrite to nitrate in members of the genus Nitrobacter is nitrite oxidoreductase (NXR), which is encoded by the gene nxrA.[14] NXR is composed of two subunits, and likely forms an αβ-heterodimer.[15] The enzyme exists within the cell on specialized membranes in the cytoplasm that can be folded into vesicles or tubes.[15] The α-subunit is thought to be the location of nitrite oxidation, and the β-subunit is an electron channel from the membrane.[15] The direction of the reaction catalyzed by NXR can be reversed depending on oxygen concentrations.[15] The region of the nxrA gene which encodes for the β-subunit of the NXR enzyme is similar in sequence to the iron-sulfur centers of bacterial ferredoxins, and to the β-subunit of the enzyme nitrate reductase, found in Escherichia coli.[16]
The genus Nitrobacter is widely distributed in both aquatic and terrestrial environments.[2] Nitrifying bacteria have an optimum growth between 77 and 86 °F (25 and 30 °C), and cannot survive past the upper limit of 120 °F (49 °C) or the lower limit of 32 °F (0 °C).[1] This limits their distribution even though they can be found in a wide variety of habitats.[1] Cells in the genus Nitrobacter have an optimum pH for growth between 7.3 and 7.5.[1] According to Grundmann, Nitrobacter seem to grow optimally at 38 °C and at a pH of 7.9, but Holt states that Nitrobacter grow optimally at 28 °C and within a pH range of 5.8 to 8.5, although they have a pH optima between 7.6 and 7.8.[17][3]
The primary ecological role of members of the genus Nitrobacter is to oxidize nitrite to nitrate, a primary source on inorganic nitrogen for plants. This role is also essential in aquaponics.[1][18] Since all members in the genus Nitrobacter are obligate aerobes, oxygen along with phosphorus tend to be factors that limit their capability to perform nitrite oxidation.[1] One of the major impacts of nitrifying bacteria such as ammonia-oxidizing Nitrosomonas and nitrite-oxidizing Nitrobacter in both oceanic and terrestrial ecosystems is on the process of eutrophication.[19]
The distribution and differences in nitrification rates across different species of Nitrobacter may be attributed to differences in the plasmids among species, as data presented in Schutt (1990) imply, habitat-specific plasmid DNA was induced by adaptation for some of the lakes that were investigated.[20] A follow-up study performed by Navarro et al. (1995) showed that various Nitrobacter populations carry two large plasmids.[19] In conjunction with Schutts’ (1990) study, Navarro et al. (1995) illustrated genomic features that may play crucial roles in determining the distribution and ecological impact of members of the genus Nitrobacter. Nitrifying bacteria in general tend to be less abundant than their heterotrophic counterparts, as the oxidizing reactions they perform have a low energy yield and most of their energy production goes toward carbon-fixation rather than growth and reproduction.[1]
In 1890, Ukrainian-Russian microbiologist Sergei Winogradsky isolated the first pure cultures of nitrifying bacteria which are capable of growth in the absence of organic matter and sunlight. The exclusion of organic material by Winogradsky in the preparation of his cultures is recognized as a contributing factor to his success in isolating the microbes.[21] In 1891, English chemist Robert Warington proposed a two-stage mechanism for nitrification, mediated by two distinct genera of bacteria. The first stage proposed was the conversion of ammonia to nitrite, and the second the oxidation of nitrite to nitrate.[22] Winogradsky named the bacteria responsible for the oxidation of nitrite to nitrate Nitrobacter in his subsequent study on microbial nitrification in 1892.[23] Winslow et al. proposed the type species Nitrobacter winogradsky in 1917.[24] The species was officially recognized in 1980.[25]
Nitrobacter is a genus comprising rod-shaped, gram-negative, and chemoautotrophic bacteria. The name Nitrobacter derives from the Latin neuter gender noun nitrum, nitri, alkalis; the Ancient Greek noun βακτηρία, βακτηρίᾱς, rod. They are non-motile and reproduce via budding or binary fission. Nitrobacter cells are obligate aerobes and have a doubling time of about 13 hours.
Nitrobacter play an important role in the nitrogen cycle by oxidizing nitrite into nitrate in soil and marine systems. Unlike plants, where electron transfer in photosynthesis provides the energy for carbon fixation, Nitrobacter uses energy from the oxidation of nitrite ions, NO2−, into nitrate ions, NO3−, to fulfill their energy needs. Nitrobacter fix carbon dioxide via the Calvin cycle for their carbon requirements. Nitrobacter belongs to the Alphaproteobacteria class of the Pseudomonadota.
Nitrobacter es un género de bacterias gram negativas, la mayoría de las cuales tiene forma de bastón, se conocen comúnmente como nitrobacterias, y son quimioautotróficas que participan activamente en el ciclo del nitrógeno.[1]
Las bacterias nitrificantes nitrobacterias se clasifican como quimiolitótrofos obligados. Esto simplemente significa que deben utilizar sales minerales inorgánicas como fuente de energía y por lo general no pueden sintetizar la materia orgánica. Deben oxidar amoníaco y nitritos para suplir sus necesidades de energía y fijar el dióxido de carbono inorgánico (CO
2) para cubrir sus necesidades de carbono. En su mayoría carecen de capacidad motriz de forma que deben colonizar una superficie (grava, arena, medios de vida sintéticos, etc.) para un crecimiento óptimo. Secretan una sustancia pegajosa esencial que utilizan para adherirse. Estas bacterias oxidan los nitritos (NO−
2) convirtiéndolos en nitrato (NO−
3).[1]
Algunas fuentes consideran a Nitrobacteraceae como miembros de la familia del género nitrobacter. Pertenecen al género nitrobacter las especies Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris y Nitrobacter alkalicus.[2] De acuerdo con Grundmann, Las nitrobacterias parecen crecer de manera óptima a 38°C y a un pH de 7,9, pero Holt afirma que las nitrobacterias crecen óptimamente a 28°C y crecen dentro de un intervalo de pH de 5,8 a 8,5, con un pH óptimo entre 7,6 y 7,8.[2][3] Las nitrobacterias pertenecen a la subclase α Proteobacteria.[3][4]
Las nitrobacterias puede ser o bien en forma de varilla, en forma de pera o pleomórficas. Las células normalmente se reproducen por gemación (Holt & Hendricks, 1993). Algunos oxidos de carbono que ayudan a la fijación del carbono se encuentran en las células cultivadas litoautotrófica y mixotróficamente. Otras inclusiones de reserva de energía son los gránulos de PHB (β-poli-hidroxibutiratos) y polifosfatos. En presencia tanto de nitrito como de sustancias orgánicas, las células pueden mostrar un crecimiento bifásico, primero utilizando el nitrito y después de una fase temporal, provocando la oxidación de la materia orgánica. El crecimiento quimioorganotrófico es lento y desequilibrado de manera que se observan más gránulos de β-poli-hidroxibutirato que distorsionan la forma y tamaño de las células.
Las nitrobacterias juegan un papel importante en el ciclo del nitrógeno por oxidación de nitrito en nitrato en el suelo. A diferencia de las plantas, en donde la transferencia de electrones en la fotosíntesis proporciona la energía para la fijación de carbono, las nitrobacterias extraen energía de la oxidación de iones nitrito, NO−
2, en iones de nitrato, NO−
3, para suplir sus necesidades energéticas y fijan el dióxido de carbono a través del ciclo de Calvin para cubrir sus requisitos de carbono.[1]
Las nitrobacterias se manejan bien con un pH óptimo entre 7,3 y 7,5, y morirán con temperaturas superiores a los 49°C) o por debajo de los 0°C.[1]
Las nitrobacterias desempeñan un papel esencial en acuaponía. Primeramente, las bacterias nitrosomonas convierten el amoníaco en nitritos. Luego, las nitrobacterias convierten los nitritos en nitratos, de manera que son fácilmente absorbidos por las plantas.
|fechaacceso= requiere |url= (ayuda) |fechaacceso= requiere |url= (ayuda) 
Datos: Q146274
Multimedia:
Especies: Nitrobacter
Nitrobacter es un género de bacterias gram negativas, la mayoría de las cuales tiene forma de bastón, se conocen comúnmente como nitrobacterias, y son quimioautotróficas que participan activamente en el ciclo del nitrógeno.
Nitrobacter on mullas elavate bakterite perekond.
Nitrobacter mängib olulist rolli lämmastikuringes, oksüdeerides mullas nitritid nitraatideks. Nende poolt läbiviidavat protsessi kirjeldab keemiline võrrand:
NO2- + 1/2O2 -> NO3-
Nitrobacter on mullas elavate bakterite perekond.
Nitrobacter mängib olulist rolli lämmastikuringes, oksüdeerides mullas nitritid nitraatideks. Nende poolt läbiviidavat protsessi kirjeldab keemiline võrrand:
NO2- + 1/2O2 -> NO3-
Nitrobacter generoa bakterio Gram negatiboz osatua dago, bazilo itxura dutenak eta kimiolitotrofoak direnak. Beste nitrobakterio batzuen antzera (Nitrosomonas, Nitrospira...) bakterio hauek funtsezko zeregina burutzen dute nitrogenoaren zikloan.
Genero honetako bakterioek behar duten energia (ATP) nitrogeno erreduzitua oxidatuz lortzen dute; zehazki, nitritoak (NO2-) nitrato (NO3-) bihurtzen dituzte:
NO2- + 1(1/2) O2 → NO3- + energia
Nitrobacter-ek aurreko oxidazioan lortzen duen energia atmosferako CO2 finkatu ahal izateko erabiltzen du, Calvin zikloaren bidez (autotrofoa da, landare guztien antzera).
Bakterio hauek lurzoruan zein ur gezatan bizi ohi dira.
Genero honetako espezie gehienak autotrofo hertsiak badira ere, beste batzuk mixotrofoak dira; horrek esan nahi du bide autotrofoa zein heterotrofoa -biak- osatzeko gai direla: hots, ingurugiroan materia organikoa dagoenean hori ere erabil dezakete karbono zein energia iturri modura.
Gemazioaren bidez ugaltzen dira eta batzuetan mugikorrak dira [1].
Nitrobacter-ek, Nitrosomonas, Nitrococcus eta Nitrospira generoekin batera, bakterio nitrifikatzaileen taldea osatzen du. Bakterio hauek guztiek nitrogedun konposatu inorganiko erreduzituak oxidatzen dituzte energia lortzeko, era kimiolitotrofoan. Sergei Winogradsky mikrobiologoak erakutsi zuen lehenengo aldiz bakterio horiek gai zirela ingurune inorganiko batean hazteko, atmosferako CO2 erabiliz eta konposatu inorganikoak ( NH3, NO2-, NH2OH...) oxidatuz.
Nitrobacter generoa bakterio Gram negatiboz osatua dago, bazilo itxura dutenak eta kimiolitotrofoak direnak. Beste nitrobakterio batzuen antzera (Nitrosomonas, Nitrospira...) bakterio hauek funtsezko zeregina burutzen dute nitrogenoaren zikloan.
Genero honetako bakterioek behar duten energia (ATP) nitrogeno erreduzitua oxidatuz lortzen dute; zehazki, nitritoak (NO2-) nitrato (NO3-) bihurtzen dituzte:
NO2- + 1(1/2) O2 → NO3- + energia
Nitrobacter-ek aurreko oxidazioan lortzen duen energia atmosferako CO2 finkatu ahal izateko erabiltzen du, Calvin zikloaren bidez (autotrofoa da, landare guztien antzera).
Bakterio hauek lurzoruan zein ur gezatan bizi ohi dira.
Genero honetako espezie gehienak autotrofo hertsiak badira ere, beste batzuk mixotrofoak dira; horrek esan nahi du bide autotrofoa zein heterotrofoa -biak- osatzeko gai direla: hots, ingurugiroan materia organikoa dagoenean hori ere erabil dezakete karbono zein energia iturri modura.
Gemazioaren bidez ugaltzen dira eta batzuetan mugikorrak dira .
Nitrobacter-ek, Nitrosomonas, Nitrococcus eta Nitrospira generoekin batera, bakterio nitrifikatzaileen taldea osatzen du. Bakterio hauek guztiek nitrogedun konposatu inorganiko erreduzituak oxidatzen dituzte energia lortzeko, era kimiolitotrofoan. Sergei Winogradsky mikrobiologoak erakutsi zuen lehenengo aldiz bakterio horiek gai zirela ingurune inorganiko batean hazteko, atmosferako CO2 erabiliz eta konposatu inorganikoak ( NH3, NO2-, NH2OH...) oxidatuz.
Nitrobacter est un genre de bactérie principalement en forme de bâtonnet, gram négatif et chimioautotrophe de la famille des Bradyrhizobiaceae[1].
Nitrobacter est optimale pour un pH compris entre 7,3 et 7,5, et meurt à des températures supérieures à 49 °C ou inférieures à 0 °C[1].
Selon Grundmann, Nitrobacter semble croître de façon optimale à 38 °C et à un pH de 7,9, mais Holt déclare que Nitrobacter croît de façon optimale à 28 °C et pour un pH allant de 5,8 à 8,5 et un pH optimum entre 7,6 et 7,8[2],[3].
Nitrobacter peut soit être en forme de bâtonnet, en forme de poire ou faire de la pléomorphie. Les cellules se multiplient généralement par bourgeonnement (Holt, 1993). Les carboxysomes qui facilitent la fixation de carbone se trouvent dans les cellules croissant par lithoautotrophie et mixotrophie. Il existe des inclusions supplémentaires conservant de l'énergie telles que les granules PHB et les polyphosphates.
Nitrobacter se rencontre principalement dans les sols, l'eau douce et les eaux usées.
Elle joue un rôle important dans le cycle de l'azote en oxydant le nitrite en nitrate dans le sol. Contrairement aux plantes, où les électrons transférés par la photosynthèse fournissent l'énergie nécessaire à la fixation du carbone, Nitrobacter utilise l'énergie venant de l'oxydation des ions nitrite, NO2-, en ions nitrate, NO3- pour répondre à leurs exigences en carbone[1].
Quand du nitrite et des substances organiques sont présents en même temps, les cellules peuvent présenter une croissance en 2 phases, le nitrite est tout d'abord utilisé après une phase de latence, ensuite les matières organiques sont oxydées. La croissance par chimiohétérotrophie est lente et mal équilibrée, ainsi on remarque que plus de granules poly-β-hydroxybutyrate déforment la forme et la taille des cellules.
Nitrobacter joue un rôle essentiel en aquaponie. La bactérie Nitrosomonas convertit d'abord l'ammonium en nitrite. Ensuite, Nitrobacter convertit le nitrite en nitrate, qui est prêt à être absorbé par les plantes.
Nitrobacter appartient à la classe des Proteobactéries alfa[3],[4]. Certaines sources considèrent que le genre Nitrobacter fait partie de la famille des Nitrobacteraceae et non des Bradyrhizobiaceae.
Les espèces du genre Nitrobacter incluent Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris et Nitrobacter alkalicus[2].
Nitrobacter est un genre de bactérie principalement en forme de bâtonnet, gram négatif et chimioautotrophe de la famille des Bradyrhizobiaceae.
Nitrobacter é un xénero de bacterias de forma principalmente bacilar, gramnegativas, e quimioautótrofas.[1]
Nitrobacter xoga un importante papel no ciclo do nitróxeno ao oxidar nitritos a nitratos no solo. A diferenza das plantas, nas que a transferencia de electróns na fotosíntese proporciona enerxía para a fixación do carbono, Nitrobacter usa a enerxía da oxidación de ións nitrito, NO−
2, en ións nitrato, NO−
3, para satisfacer as súas necesidades de enerxía. Nitrobacter fixa o dióxido de carbono pola vía do ciclo de Calvin para obter os seus requirimentos de carbono.[1]
Nitrobacter ten un pH óptimo entre 7,3 e 7,5, e morre a temperaturas superiores a 49 °C ou inferiores a 0 °C.[1]
Algunhas fontes clasifican o xénero Nitrobacter dentro da familia Nitrobacteraceae (en vez da Bradyrhizobiaceae). As espacies do xénero Nitrobacter inclúen Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris e Nitrobacter alkalicus.[2] De acordo con Grundmann, Nitrobacter parece crecer optimamente a 38 °C e a pH 7,9, pero Holt afirma que o seu crecemento óptimo dáse a 28 °C e a pHs entre 5,8 e 8,5 e ten un pH óptimo entre 7,6 e 7,8.[2][3] Nitrobacter pertence á subclase das α-Proteobacteria.[3][4]
Nitrobacter pode ter forma de bacilo, de pera ou pleomórfica. As células reprodúcense normalmente por xemación (Holt, 1993). Nas células que crecen litotroficamente ou mixotroficamente atópanse carboxisomas, que son orgánulos que axudan á fixación do carbono. Tamén teñen gránulos para o almacenamento de PHB e polifosfatos. Cando están presentes á vez nitritos e substancias orgánicas, as células poden ter un crecemento bifásico, no que usan primeiro o nitrito, e despois hai unha fase de retardo, e despois oxídase a materia orgánica. O crecemento quimioorganótrofo é lento e desequilibrado, polo que se forman máis gránulos de poli-β-hidroxibutirato (PHB), que distorsionan a forma e tamaño das células.
Nitrobacter xoga un papel esencial na acuapónica. A bacteria Nitrosomonas actúa primeiro convertendo o amoníaco en nitritos, e despois Nitrobacter converte os nitritos en nitratos, que son doadamente absorbibles polas plantas.
Nitrobacter é un xénero de bacterias de forma principalmente bacilar, gramnegativas, e quimioautótrofas.
Nitrobacter xoga un importante papel no ciclo do nitróxeno ao oxidar nitritos a nitratos no solo. A diferenza das plantas, nas que a transferencia de electróns na fotosíntese proporciona enerxía para a fixación do carbono, Nitrobacter usa a enerxía da oxidación de ións nitrito, NO−
2, en ións nitrato, NO−
3, para satisfacer as súas necesidades de enerxía. Nitrobacter fixa o dióxido de carbono pola vía do ciclo de Calvin para obter os seus requirimentos de carbono.
Nitrobacter ten un pH óptimo entre 7,3 e 7,5, e morre a temperaturas superiores a 49 °C ou inferiores a 0 °C.
Algunhas fontes clasifican o xénero Nitrobacter dentro da familia Nitrobacteraceae (en vez da Bradyrhizobiaceae). As espacies do xénero Nitrobacter inclúen Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris e Nitrobacter alkalicus. De acordo con Grundmann, Nitrobacter parece crecer optimamente a 38 °C e a pH 7,9, pero Holt afirma que o seu crecemento óptimo dáse a 28 °C e a pHs entre 5,8 e 8,5 e ten un pH óptimo entre 7,6 e 7,8. Nitrobacter pertence á subclase das α-Proteobacteria.
Nitrobacter pode ter forma de bacilo, de pera ou pleomórfica. As células reprodúcense normalmente por xemación (Holt, 1993). Nas células que crecen litotroficamente ou mixotroficamente atópanse carboxisomas, que son orgánulos que axudan á fixación do carbono. Tamén teñen gránulos para o almacenamento de PHB e polifosfatos. Cando están presentes á vez nitritos e substancias orgánicas, as células poden ter un crecemento bifásico, no que usan primeiro o nitrito, e despois hai unha fase de retardo, e despois oxídase a materia orgánica. O crecemento quimioorganótrofo é lento e desequilibrado, polo que se forman máis gránulos de poli-β-hidroxibutirato (PHB), que distorsionan a forma e tamaño das células.
Nitrobacter xoga un papel esencial na acuapónica. A bacteria Nitrosomonas actúa primeiro convertendo o amoníaco en nitritos, e despois Nitrobacter converte os nitritos en nitratos, que son doadamente absorbibles polas plantas.
I Nitrobacter sono ceppi di batteri specializzati nella trasformazione dei Nitriti in Nitrati nelle fasi della trasformazione dell'ammoniaca nel ciclo d'azoto.
La presenza di ossigeno fa sviluppare batteri aerobi utili (Nitrosomonas) alla trasformazione della Ammoniaca in Nitriti (NO2-) e altri batteri aerobi utili (Nitrobacter) che trasformano i Nitriti (NO2-) in Nitrati (NO3-), questo processo di trasformazione è parte del cosiddetto ciclo dell'azoto.
I Nitrobacter, così come i Nitrosonomas, fanno parte degli Eubacteria, una delle divisioni del regno dei Prokaryota. Questi sono batteri chemiolitotrofi autotrofi, ovvero organismi autotrofi che sfruttano l'energia derivante da reazioni chimiche di ossidazione tra sostanze inorganiche (litotrofia) per produrre materia organica.
Nitrobacter e Nitrosonomas giocano un ruolo fondamentale per quanto riguarda la fertilità del suolo, essi infatti arricchiscono il terreno di nitrati.
Nitrobacter - rodzaj bakterii tlenowych z rodziny Nitrobacteraceae opisany przez Siergieja Winogradskiego w 1892. Uczestniczą w procesach nitryfikacji.
Nitrobacter - rodzaj bakterii tlenowych z rodziny Nitrobacteraceae opisany przez Siergieja Winogradskiego w 1892. Uczestniczą w procesach nitryfikacji.
Nitrobacter ou Nitrobactéria é um género de bactérias em forma de bastonete. Desempenham um papel importante no ciclo do azoto, oxidando os nitritos do solo em nitratos:
NO2- + ¹/2O2 → NO3-
Esta ação é chamada de nitratação[1], essencial para decomposição do material orgânico a ser utilizado pelos vegetais. Essa reação também libera energia, que é utilizada no metabolismo da bactéria.
O pH ótimo desta bactéria é entre 7,3 e 7,5, e conseguem viver em uma temperatura entre 0 e 49 graus Celsius.[2]
Nitrobacter ou Nitrobactéria é um género de bactérias em forma de bastonete. Desempenham um papel importante no ciclo do azoto, oxidando os nitritos do solo em nitratos:
NO2- + ¹/2O2 → NO3-
Esta ação é chamada de nitratação, essencial para decomposição do material orgânico a ser utilizado pelos vegetais. Essa reação também libera energia, que é utilizada no metabolismo da bactéria.
O pH ótimo desta bactéria é entre 7,3 e 7,5, e conseguem viver em uma temperatura entre 0 e 49 graus Celsius.
Nitrobacter là một chi bao gồm các vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng.[1] Tên Nitrobacter có nguồn gốc từ danh từ giới tính trong tiếng Latin là nitrum, nitri, alkalis; danh từ Hy Lạp cổ đại βακτηρία, βακτηρίᾱς, thanh. Chúng không chuyển động và sinh sản thông qua nảy chồi hoặc phân đôi.[2][3] Các tế bào Nitrobacter là các sinh vật hiếu khí bắt buộc và có thời gian tăng gấp đôi trong khoảng 13 giờ.[1]
Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong chu trình nitơ bằng cách oxy hóa nitrit thành nitrat trong đất và các hệ thống biển. Không giống như thực vật, sinh vật chuyển electron trong quang hợp cung cấp năng lượng cho việc cố định cacbon, Nitrobacter sử dụng năng lượng từ quá trình oxy hóa các ion nitrit, NO2−, thành ion nitrat, NO3−, để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng. Nitrobacter đồng hóa cacbon dioxit thông qua chu trình Calvin cho các nhu cầu cacbon của chúng. Nitrobacter thuộc phân lớp α của Proteobacteria.[3][4]
Nitrobacter là vi khuẩn gram âm và có dạng hình que, hình quả lê hoặc hình pleomorphic. Chúng thường có kích thước 0,5-0,9 x 1,0-2,0μm và có nắp cực màng tế bào.[5] Do sự hiện diện của cytochromes c, chúng thường có màu vàng trong huyền phù tế bào. Hệ thống oxy hóa nitrat trên màng tế bào là tế bào chất. Các tế bào Nitrobacter đã được chứng minh phục hồi sau khi tiếp xúc với CO2 cực độ và không chuyển động.
Phân tích trình tự rRNA 16s phylogenetically đặt Nitrobacter trong lớp Alphaproteobacteria. Các phép đo khoảng cách tiến hóa theo cặp trong chi là thấp so với các phép đo được tìm thấy trong các chi khác, và nhỏ hơn 1%.[6] Nitrobacter cũng liên quan chặt chẽ với các loài khác trong phân khu alpha, bao gồm cả loài Rhodopseudomonas palustris, kết nối gốc Bradyrhizobium japonicum và Blastobacter denitrificans, và các mầm bệnh ở người Afipia felis và Afipia clevelandensis.[6] Vi khuẩn trong chi Nitrobacter được cho là đã xuất hiện nhiều lần từ một tổ tiên quang hợp, và đối với các chi và các loài nitrat hóa riêng lẻ, có bằng chứng cho thấy kiểu hình nitrat hóa tiến hóa tách biệt với các vi khuẩn quang hợp.[6]
Tất cả các sinh vật nhân sơ nitrit-oxy hóa đã biết được giới hạn trong một số ít các nhóm phát sinh loài. Điều này bao gồm các chi Nitrospira trong ngành Nitrospirae,[7] và chi Nitrolancetus từ ngành Chloroflexi.[8] Trước năm 2004, quá trình oxy hóa nitrit được cho là chỉ xảy ra trong Proteobacteria; có khả năng điều tra khoa học sâu hơn sẽ mở rộng danh sách các loài nitrat hóa đã biết.[9] Sự đa dạng hóa thấp của các loài oxy hóa nitrit tương phản với các quá trình khác liên quan đến chu kỳ nitơ trong đại dương, chẳng hạn như khử nitơ và cố định đạm, một phạm vi đa dạng của các đơn vị phân loại thực hiện các chức năng tương tự.[8]
Nitrat hóa là một thành phần quan trọng của chu kỳ nitơ, đặc biệt là ở các đại dương. Việc sản xuất nitrat (NO3−) bằng quá trình oxy hóa nitrit (NO2−) bằng cách nitrat hóa quá trình sản xuất nitơ vô cơ cung cấp phần lớn nhu cầu của các sinh vật quang hợp biển như thực vật phù du, đặc biệt là ở các khu vực nước trồi. Vì lý do này, nitrat hóa cung cấp nhiều nitơ cho nhiên liệu sinh vật phù du nguyên sinh trong đại dương của thế giới. Nitrat hóa được ước tính là nguồn gốc của một nửa lượng nitrat được tiêu thụ bởi thực vật phù du trên toàn cầu.[10] Thực vật phù du là những đóng góp chính cho sản xuất đại dương, và do đó rất quan trọng đối với các máy bơm sinh học xuất cacbon và các chất hữu cơ hạt khác từ các vùng nước bề mặt của đại dương trên thế giới. Quá trình nitrat hóa là rất quan trọng để tách sản xuất tái chế khỏi sản xuất dẫn đến xuất. Nitơ chuyển hóa sinh học trở về bể nitơ vô cơ hòa tan dưới dạng amoniac. Quá trình nitrat hóa qua trung gian vi khuẩn chuyển đổi amoniac thành nitrat, sau đó có thể được hấp thụ bởi thực vật phù du và tái chế.
Phản ứng oxy hóa nitrit do Nitrobacter thực hiện như sau;
2NO2− + H2O → NO3− + 2H+ + 2e−
2H+ + 2e− + ½O2 → H2O[9]
Năng lượng Gibbs cho quá trình oxy hóa nitrit là:
ΔGο = -74 kJ mol−1 NO2−
Trong các đại dương, vi khuẩn nitrat-oxy hóa như Nitrobacter thường được tìm thấy gần với vi khuẩn oxy hóa amoniac.[11] Hai phản ứng này cùng nhau tạo nên quá trình nitrat hóa. Phản ứng oxy hóa nitrit thường tiến hành nhanh hơn trong nước biển, và do đó không phải là một bước giới hạn tốc độ trong quá trình nitrat hóa. Vì lý do này, hiếm khi nitrit tích lũy trong nước biển.
Việc chuyển đổi hai bước của amoniac thành nitrat được quan sát thấy ở các loài vi khuẩn như Nitrobacter gây khó hiểu cho các nhà nghiên cứu.[12][13] Hoàn thành quá trình nitrat hóa, chuyển đổi amoniac thành nitrat trong một bước, có năng suất năng lượng (∆G°′) of −349 kJ mol−1 NH3, trong khi năng lượng cho quá trình oxy hóa amoniac và nitrat-oxy hóa phản ứng hai bước là −275 kJ mol−1 NH3, and −74 kJ mol−1 NO2−, tương ứng. Những giá trị này chỉ ra rằng nó sẽ có lợi cho sinh vật để thực hiện quá trình nitrat hóa hoàn toàn từ amoniac thành nitrat, thay vì chỉ tiến hành một trong hai bước. Động lực tiến hóa cho một phản ứng nitrat hóa hai bước tách rời là một lĩnh vực nghiên cứu đang diễn ra. Trong năm 2015, người ta phát hiện ra rằng giống Nitrospira sở hữu tất cả các enzym cần thiết để thực hiện quá trình nitrat hóa hoàn toàn trong một bước, cho thấy phản ứng này xảy ra. Phát hiện này đặt ra câu hỏi về khả năng tiến hóa của Nitrobacter để tiến hành quá trình oxy hóa nitrit.
Các loài của chi Nitrobacter oxy hóa nitrit như một nguồn năng lượng và chất khử, và sử dụng CO2 như một nguồn cacbon. Nitrit không phải là chất nền đặc biệt thuận lợi để thu năng lượng. Trong nhiệt động học, quá trình oxy hóa nitrit cho năng suất (∆G°′) chỉ -74 kJ mol−1 NO2−. Kết quả là, Nitrobacter đã phát triển một sự trao đổi chất chuyên biệt cao để lấy được năng lượng từ quá trình oxy hóa nitrit.
Các tế bào trong chi Nitrobacter sinh sản bằng cách nảy chồi hoặc phân đôi. Carboxysomes hỗ trợ cố định cacbon, được tìm thấy trong các tế bào được nuôi bằng lithoautotrophically và mixotrophically. Bổ sung bảo tồn năng lượng bao gồm các hạt PHB và polyphosphates. Khi cả hai nitrit và các chất hữu cơ đều có mặt, các tế bào có thể biểu hiện sự tăng trưởng hai pha; đầu tiên nitrit được sử dụng và sau một pha lag, chất hữu cơ bị oxy hóa. Sự tăng trưởng Chemoorganotroph chậm và không cân bằng, do đó nhiều hạt poly-β-hydroxybutyrate được thấy làm biến dạng hình dạng và kích thước của các tế bào.
Enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa nitrit thành nitrat trong các loài của chi Nitrobacter là nitrite oxidoreductase (NXR), được mã hóa bởi gen nxrA.[14] NXR bao gồm hai tiểu đơn vị, và có khả năng tạo thành một αβ-heterodimer.[15] Enzyme tồn tại trong tế bào trên các màng chuyên biệt trong tế bào chất có thể được xếp vào túi hoặc ống.[15] Tiểu đơn vị α được cho là vị trí của quá trình oxy hóa nitrit, và tiểu đơn vị β là một kênh electron từ màng tế bào.[15] Hướng của phản ứng xúc tác bởi NXR có thể được đảo ngược tùy thuộc vào nồng độ oxy.[15] Khu vực của gen nxrA mã hóa cho tiểu đơn vị β của enzyme NXR tương tự theo thứ tự với các trung tâm sắt-lưu huỳnh của các vi khuẩn ferredoxin và đến tiểu đơn vị β của enzyme nitrat reductase, được tìm thấy trong Escherichia coli.[16]
Chi Nitrobacter được phân bố rộng rãi trong cả môi trường thủy sinh và trên cạn.[2] Vi khuẩn nitrat hóa có độ tăng trưởng tối ưu từ 25 đến 30 °C và không thể tồn tại vượt quá giới hạn trên 49 °C hoặc giới hạn dưới của 0 °C. Điều này hạn chế sự phân bố của chúng mặc dù chúng có thể được tìm thấy trong nhiều môi trường sống khác nhau.[1] Các tế bào trong chi Nitrobacter có độ pH tối ưu cho sự phát triển từ 7,3 đến 7,5 và sẽ chết ở nhiệt độ trên 120 °F (49 °C) hoặc dưới 32 °F (0 °C).[1] Theo Grundmann, Nitrobacter dường như phát triển tối ưu ở 38 °C và ở độ pH 7,9, nhưng Holt nói rằng Nitrobacter phát triển tối ưu ở 28 °C và trong khoảng pH từ 5,8 đến 8,5, mặc dù chúng có độ pH từ 7,6 và 7,8.[3][18]
Vai trò sinh thái chính của các loài trong chi Nitrobacter là oxy hóa nitrit thành nitrat, một nguồn chính cung cấp nitơ vô cơ cho cây trồng. Các loài của chi Nitrospira cũng đóng một vai trò quan trọng như là chất oxy hóa nitrit.[19] Vai trò này cũng rất cần thiết trong aquaponics.[1][20] Vì tất cả các loài trong chi Nitrobacter là những sinh vật hiếu khí bắt buộc, oxy cùng với photpho có xu hướng là các yếu tố hạn chế khả năng thực hiện cố định đạm của chúng.[1] Một trong những tác động chính của Nitrosomonas và Nitrobacter trong cả hệ sinh thái đại dương và trên cạn là trong quá trình phú dưỡng.[21]
Sự phân bố và sự khác biệt về tỷ lệ nitrat hóa giữa các loài Nitrobacter khác nhau có thể là do sự khác biệt về plasmid giữa các loài, như dữ liệu được trình bày trong Schutt (1990), DNA plasmid đặc trưng cho môi trường sống.[22] Một nghiên cứu tiếp theo được thực hiện bởi Navarro et al. (1995) cho thấy rằng các quần thể Nitrobacter khác nhau mang hai plasmid lớn.[21] Cùng với nghiên cứu của Schutts (1990), Navarro et al. (1995) đã minh họa các đặc điểm di truyền có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự phân bố và tác động sinh thái của các loài trong chi Nitrobacter. Vi khuẩn nitrat nói chung có xu hướng ít phong phú hơn so với các đối tác dị dưỡng của chúng, vì các phản ứng oxy hóa mà chúng thực hiện có năng suất thấp và phần lớn năng lượng của chúng đi theo hướng cố định carbon hơn là sinh trưởng và sinh sản.
Năm 1890, nhà vi sinh học người Ukraina-Nga Sergei Winogradsky đã phân lập được nền canh tác thuần túy đầu tiên của vi khuẩn nitrat hóa có khả năng sinh trưởng trong trường hợp không có chất hữu cơ và bức xạ mặt trời. Việc loại bỏ chất hữu cơ của Winogradsky trong việc chuẩn bị các nền canh tác hóa của ông được công nhận là một yếu tố góp phần vào sự thành công của ông trong việc cô lập các vi khuẩn.[23] Năm 1891, nhà hóa học người Anh Robert Warington đã đề xuất một cơ chế hai giai đoạn cho quá trình nitrat hóa, được trung gian bởi hai chi vi khuẩn riêng biệt. Giai đoạn đầu tiên được đề xuất là chuyển đổi amoniac thành nitrit và thứ hai là quá trình oxy hóa nitrit thành nitrat.[24] Winogradsky đặt tên cho vi khuẩn chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa nitrit thành nitrat Nitrobacter trong nghiên cứu tiếp theo của ông về nitrat hóa vi sinh vật năm 1892.[25] Winslow et al. đã đề xuất loài Nitrobacter winogradsky vào năm 1917.[26] Loài này đã được chính thức công nhận vào năm 1980.[27]
|pmc= (trợ giúp). PMID 26610024. doi:10.1038/nature16461. |pmc= (trợ giúp). PMID 26610024. doi:10.1038/nature16461. Nitrobacter là một chi bao gồm các vi khuẩn hình que, gram âm và hóa dưỡng. Tên Nitrobacter có nguồn gốc từ danh từ giới tính trong tiếng Latin là nitrum, nitri, alkalis; danh từ Hy Lạp cổ đại βακτηρία, βακτηρίᾱς, thanh. Chúng không chuyển động và sinh sản thông qua nảy chồi hoặc phân đôi. Các tế bào Nitrobacter là các sinh vật hiếu khí bắt buộc và có thời gian tăng gấp đôi trong khoảng 13 giờ.
Nitrobacter đóng một vai trò quan trọng trong chu trình nitơ bằng cách oxy hóa nitrit thành nitrat trong đất và các hệ thống biển. Không giống như thực vật, sinh vật chuyển electron trong quang hợp cung cấp năng lượng cho việc cố định cacbon, Nitrobacter sử dụng năng lượng từ quá trình oxy hóa các ion nitrit, NO2−, thành ion nitrat, NO3−, để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng. Nitrobacter đồng hóa cacbon dioxit thông qua chu trình Calvin cho các nhu cầu cacbon của chúng. Nitrobacter thuộc phân lớp α của Proteobacteria.
{{Translated page}}标签。 
提示：本条目的主题不是硝化細菌。硝化菌屬（學名：Nitrobacter）是慢生根瘤菌科的一屬，其下細菌大多呈桿狀，屬於革蘭氏陰性菌，是化學自營生物[1]。
硝化菌在土壤中將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽以產生能量，在氮循環中扮演重要的角色，與植物藉光合作用產生能量的方式不同。硝化菌通过卡尔文循环固定二氧化碳以满足其碳需求[1]。
这是一篇與细菌相關的小作品。你可以通过编辑或修订扩充其内容。 硝化菌屬（學名：Nitrobacter）是慢生根瘤菌科的一屬，其下細菌大多呈桿狀，屬於革蘭氏陰性菌，是化學自營生物。
硝化菌在土壤中將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽以產生能量，在氮循環中扮演重要的角色，與植物藉光合作用產生能量的方式不同。硝化菌通过卡尔文循环固定二氧化碳以满足其碳需求。
ニトロバクター属は土壌や水中に生息する硝酸細菌の一種で、グラム陰性の非芽胞形成通性好気性桿菌。属名は硝酸(nitro)と桿菌(bacter)に因む。
GC比は59から62で亜硝酸を硝酸に酸化することができる。出芽により増殖し、単鞭毛を持ち運動する種もある。化学合成独立栄養生物であるが酢酸やピルビン酸を資化することが可能である。
ニトロバクター属は土壌や水中に生息する硝酸細菌の一種で、グラム陰性の非芽胞形成通性好気性桿菌。属名は硝酸(nitro)と桿菌(bacter)に因む。
GC比は59から62で亜硝酸を硝酸に酸化することができる。出芽により増殖し、単鞭毛を持ち運動する種もある。化学合成独立栄養生物であるが酢酸やピルビン酸を資化することが可能である。
