However, reduction of nitrate to ni

However, reduction of nitrate to nitrite is not a particularly effective
way of making ATP, because a large amount of nitrate is required
for growth (a nitrate molecule will accept only two electrons).
The nitrite formed is also quite toxic. Therefore nitrate
—————

often is further reduced all the way to nitrogen gas, a process
known as denitrification. Each nitrate will then accept five electrons,
and the product will be nontoxic.
2NO3
– + 10e– + 12H+ N2 + 6H2O
There is considerable evidence that denitrification is a multistep
process with four enzymes participating: nitrate reductase, nitrite
reductase, nitric oxide reductase, and nitrous oxide reductase.
NO3
– NO2
– NO N2O N2
Interestingly, one of the intermediates is nitric oxide (NO). In
mammals this molecule acts as a neurotransmitter, helps regulate
blood pressure, and is used by macrophages to destroy bacteria
and tumor cells (see p. 720). Two types of bacterial nitrite reductases
catalyze the formation of NO in bacteria. One contains cytochromes
c and d1 (e.g., Paracoccus and Pseudomonas aeruginosa),
and the other is a copper protein (e.g., Alcaligenes). Nitrite
reductase seems to be periplasmic in gram-negative bacteria. Nitric
oxide reductase catalyzes the formation of nitrous oxide from
NO and is a membrane-bound cytochrome bc complex. A wellstudied
example of denitrification is gram-negative soil bacterium
Paracoccus denitrificans, which reduces nitrate to N2
anaerobically. Its chain contains membrane-bound nitrate reductase
and nitric oxide reductase, whereas nitrite reductase and nitrous
oxide reductase are periplasmic (figure 9.16b). The four enzymes
use electrons from coenzyme Q and c-type cytochromes to
reduce nitrate and generate PMF. Paracoccus denitrificans electron
transport (p. 186)
Denitrification is carried out by some members of the genera
Pseudomonas, Paracoccus, and Bacillus. They use this route as
an alternative to normal aerobic respiration and may be considered
facultative anaerobes. If O2 is present, these bacteria use aerobic
respiration (the synthesis of nitrate reductase is repressed by
O2). Denitrification in anaerobic soil results in the loss of soil nitrogen
and adversely affects soil fertility. The nitrogen cycle and denitrification
(pp. 615–16)
Two other major groups of bacteria employing anaerobic respiration
are obligate anaerobes. Those using CO2 or carbonate as
a terminal electron acceptor are called methanogens because they
reduce CO2 to methane (see chapter 20). Sulfate also can act as
the final acceptor in bacteria such as Desulfovibrio.

Kết quả (Việt) 2:

Tuy nhiên, khử nitrate thành nitrite không phải là một đặc biệt hiệu quả
cách để làm cho ATP, bởi vì một lượng lớn nitrat là cần thiết
cho sự tăng trưởng (một phân tử nitrat sẽ chỉ chấp nhận hai electron).
Các nitrit hình thành cũng khá độc hại. Vì vậy nitrat
-----?
Thường được giảm thêm tất cả các cách để khí nitơ, một quá trình
được gọi là quá trình khử nitơ. Mỗi nitrat sau đó sẽ chấp nhận năm electron,
và các sản phẩm sẽ không độc.
2NO3
- + 10e- + 12H + N2 + 6H2O
Có bằng chứng đáng kể rằng quá trình khử nitơ là một nhiều bước
quá trình với bốn enzyme tham gia: nitrate reductase, nitrite
reductase, nitric oxide reductase, . và nitrous oxide reductase
NO3
- NO2
- NO N2O N2
thú vị, một trong những trung gian là nitric oxide (NO). Trong
động vật có vú phân tử này đóng vai trò như một neurotransmitter, giúp điều chỉnh
huyết áp, và được sử dụng bởi các đại thực bào để tiêu diệt vi khuẩn
và các tế bào khối u (xem tr. 720). Hai loại reductases nitrit khuẩn
xúc tác cho sự hình thành của NO trong vi khuẩn. Một chứa cytochrome
c và d1 (ví dụ, Paracoccus và Pseudomonas aeruginosa),
và người kia là một protein đồng (ví dụ, Alcaligenes). Nitrit
reductase có vẻ là periplasmic ở vi khuẩn gram âm. Nitric
oxide reductase xúc tác hình thành các oxit nitơ từ
NO và là một cytochrome màng bị ràng buộc bc phức tạp. Một wellstudied
ví dụ về quá trình khử nitơ là Gram âm vi khuẩn đất
Paracoccus denitrificans, làm giảm nitrat N2
kỵ khí. Chuỗi của nó có chứa màng bị ràng buộc reductase nitrat
và nitric oxide reductase, trong khi reductase nitrit và nitrous
oxide reductase là periplasmic (hình 9.16b). Bốn enzyme
sử dụng các electron từ coenzyme Q và c loại cytochrome để
giảm nitrat và tạo ra PMF. Paracoccus denitrificans electron
vận tải (p. 186)
khử được thực hiện bởi một số thành viên của các chi
Pseudomonas, Paracoccus, và Bacillus. Họ sử dụng tuyến đường này như là
một thay thế cho sự hô hấp hiếu khí bình thường và có thể được coi là
vi khuẩn kỵ khí tuỳ ý. Nếu O2 là hiện nay, các vi khuẩn hiếu khí sử dụng
hô hấp (tổng hợp của reductase nitrate được dồn nén bởi
O2). Khử nitơ trong đất yếm khí dẫn đến sự mất mát của nitơ trong đất
và ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh sản của đất. Chu trình nitơ và khử nitơ
(pp. 615-16)
Hai nhóm lớn khác của vi khuẩn sử dụng hô hấp kỵ khí
là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Những người sử dụng CO2 hoặc cacbonat như
một chất nhận điện tử cuối cùng được gọi là methanogens vì chúng
làm giảm CO2 khí mê-tan (xem chương 20). Sulfate cũng có thể đóng vai trò như
chất nhận thức trong các vi khuẩn như Desulfovibrio.