バクテリアの役割に焦点を当てた窒素サイクルの重要なステップは次のとおりです。
窒素固定:
- 窒素ガスは大気中の窒素の最も豊富な形態ですが、ほとんどの生物が直接アクセスできません。
- 窒素固定菌として知られる特定の細菌は、窒素ガスをアンモニア(NH3)に変換する能力を持っています。このプロセスは、窒素サイクルへの窒素のエントリポイントであるため、重要です。
- 窒素固定菌は、アゾトバクターやクロストリジウムのように自由生活をすることができます。または、植物との共生関係を確立し、マメ科植物(たとえば、大豆、豆、エンドウ豆)に根結節を形成することができます。
硝化:
- 窒素固定を介して生成されるアンモニアは、硝化細菌によって亜硝酸塩(NO2-)および硝酸(NO3-)に変換されます。
- ニトロソモナス菌は、アンモニアの亜硝酸塩への初期変換の原因ですが、ニトロバクター細菌は亜硝酸塩を硝酸塩に変換します。
同化:
- 植物は硝酸塩を吸収し、それを使用してタンパク質、核酸、およびその他の窒素含有化合物を合成します。
- 動物は、植物や他の動物を消費することにより窒素を得て、食事から窒素を自分の組織に取り入れます。
脱窒:
- 酸素制限条件下で、脱窒細菌は硝酸塩を窒素ガスに戻し、大気に放出します。
- このプロセスは、窒素サイクルのバランスを取り、窒素変換ループを完了するため重要です。
anmonification:
- 植物や動物が亡くなると、窒素化合物は、アンモン化と呼ばれるプロセスで細菌を分解することにより分解されます。
- このプロセスは、アンモニアを土壌に戻し、窒素サイクルの他の段階をさらに変換できます。
窒素サイクルにおける細菌の役割は、環境内の窒素のバランスを維持するために不可欠です。細菌の作用がなければ、窒素はほとんどの生物にとってアクセスできず、植物の成長、農業生産性、および生態系全体の健康を制限します。