1
15-Mavzu: Nitrifikatsiya va denitrifikatsiya
Umumiy ma’lumot: Oqsil chirishi natijasida tuproqda to’plangan
ammiak va
ammoniy tuzlari o’ziga xos mikroorganizmlar tomonidan oksidlanadi. Oksidlanish
jarayonida nitrit va nitrat kislota hamda ularning tuzlari hosil bo’ladi. Bu jarayon
nitirifikatsiya deb ataladi.
Nitirifikatsiya
jarayonida
ishtirok
etadigan
mikroorganizmlarni
boshqa
bakteriyalardan ajratib olish uslubini 1888-1890 yillarda rus mikrobiologi S.N.
Vinogradskiy ishlab chiqqan. Ammiakning oksidlanishi
biologik jarayon ekanligini
olimlar e’tirof etgan bo’lsalarda, unda qanday mikroorganizmlar ishtirok etishi
aniqlanmagan edi. Bu masalani S.N. Vinogradskiy hal qildi. U o’zining amaliy
tajribalarida nitirifikatsiya jarayonini qo’zg’atuvchi bakteriyalar
organik moddali
muhitda rivojlana olmasligini aniqlagan. Bu bakteriyalar tarkibida 0,2% ga yaqin
organik moddalar (pepton yoki glyukoza) bo’lgan muhitda ham yashay olmasligiga
ishonch hosil qilgan.
Yuqoridagilarni
hisobg olib, Vinogradskiy nitrobakteriyalar uchun tarkibi maxsus
anorganik moddalardan iborat bo’lgan oziq muhitni ishlab chiqqan. Shu bilan birga u
nitrifikatsiya jarayoni ikki fazadan iborat ekanligini va unda
ikki xil bakteriya ishtirok
etishini isbotlab bergan.
Nitrifikatsiyaning birinchi fazasida ammiak va ammoniy tuzlari nitrat kislotagacha
oksidlanadi:
2NH
3
Q 3O
2
q 2HNO
2
Q 2H
2
O Q 558 kkal
Reaktsiya oxirida nitrat kislota hosil bo’lguncha bir qancha oraliq reaktsiyalar
boradi. Bu reaktsiyalarni quyidagicha ifodalash mumQkin:
NH
3
( NH
2
OH ( HNO ( HN(OH)
2
( HNO
2
Ammiak gidroksilamin giponitrit dioksi- ammiak nitrit kislota kislota
Nitrifikatsiya jarayonining birinchi fazasini Nitrosomonas bakteriyasi qo’zg’atadi.
Bu oval shaklida bo’lib,
harakatchan, xivchini tanasiga nisbatan 50 baravar uzun
2
bo’ladi. Nitrozomonas hujayrasining yirik va maydaligiga qarab, a, b,
s tur xillari
uchraydi.
Nitrifikatsiya jarayonining ikkinchi fazasida nitrit kislota nitrat kislotagacha
oksidlanadi:
2HNO
2
Q O
2
( 2HNO
3
Q 48kkal
Bu fazada uchburchak shakldagi mayda tayoqchasimon nitrobakter (Nitrobacter)
ishtirok etadi.
Nitrit kislotaning nitrat kislotagacha oksidlanishi vaqtida oraliq mahsulot sifatida
nitirit kislotaning gidrati hosil bo’lib, oxirida nitrat kislotaga aylanadi.
HO – N q O ( HO Q N q (OH)
2
( HO – N q O
Nitrit kislota Nitrat kislota
Nitrat kislota ning gidrati
Nitrifikatsiya jaryonida energiya ajralib chiqadi. Bu energiya hisobiga bakteriyalar
karbonat angidridni o’zlashtirib, o’z tanasini tuzish uchun zarur bo’lgan organik
moddalarni (uglevodlarni) tayyorlaydi. Demak, bu bakteriyallar ham yashil o’simliklar
kabi oziqlanish jarayonida karbonat angidridni o’zlashtiradi. Ammo, yashil o’simliklar
quyosh energiyasidan foydalanadi. (Fotosintez), bu bakteriyalar ximiyaviy reaktsiyalar
vaqtida ajralib chiqqan energiyadan foydalanadi. (xemosintez).
Bu reaktsiya
quyidagicha boradi.
1-faza a) 2NH
3
Q 3O
2
q 2HNO
2
Q 2H
2
O Q 158 kkal
b) CO
2
Q H
2
O Q 112 kkal q C
6
H
12
O
6
Q O
2
2-faza a) 2NHO
2
Q O
2
q 2 HNO
3
Q 48 kkal
b) CO
2
Q H
2
O Q 112 kkal q C
6
H
12
O
6
Q O
2