Книга -

6.1.5. Диссимиляционная нитратредукция и денитрификация

Микроорганизмы помимо ассимиляционной нитратредукции осуществляют диссимиляционную нитратредукцию и денитрификацию.

Диссимиляционная нитратредукция - это процесс биологического окисления. Он включает восстановление нитрата как акцептора электронов до нитрита, связанное с дыхательной цепью транспорта электронов; протекает в анаэробных условиях и сопровождается накоплением нитритов в среде:

Свободная энергия этой реакции -1766 кДж/моль, что позволяет микроорганизмам использовать нитраты в процессе дыхания в анаэробных условиях в качестве конечного акцептора электронов для получения энергии (нитрат-нитритное дыхание). Образующийся нитрит выделяется или восстанавливается до аммиака в реакциях, не сопряженных с образованием ΛΤΡ.

Диссимиляционная и ассимиляционная нитратредукция осуществляется различными ферментными системами. Основные различия между ними заключаются в следующем.

Ассимиляционное восстановление нитратов связано с потреблением ATP. В противоположность этому диссимиляционное восстановление нитратов сопряжено с генерацией градиента H⁺ на мембранах и сопровождается образованием ATP (окислительным фосфорилированием), при этом органические субстраты окисляются до H₂O и CO₂.

Ферменты, восстанавливающие нитраты в конструктивном метаболизме, локализованы в цитоплазме клетки, а ферменты, восстанавливающие нитраты в энергетическом процессе, связаны со структурными элементами клетки, будучи встроенными в клеточные мембраны.

Различна природа ферментативного восстановления нитратов в обеих системах: ферменты, катализирующие восстановление нитратов в конструктивном метаболизме - конститутивной природы, а в энергетическом - адаптивной.