Die Hauptunterschied zwischen symbiotischer und nicht symbiotischer Stickstofffixierung ist, dass die Die symbiotische Stickstofffixierung ist eine Funktion von stickstofffixierenden Bakterien, die in symbiotischen Beziehungen mit der Wirtshose leben, während die nicht symbiotische Stickstofffixierung eine Funktion frei lebender Bakterien im Boden ist.

Symbiotische und nicht-symbiotische Stickstofffixierung sind zwei Arten von biologischen Stickstofffixierungsmethoden, die von Bakterien durchgeführt werden.

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Was ist symbiotische Stickstofffixierung?

Symbiotische Stickstofffixierung ist die Fixierung von atmosphärischem Stickstoff durch symbiotische Bakterien, die in den Wurzelknollen leben. Diese Bakterien unterhalten für beide Seiten vorteilhafte Beziehungen zu Pflanzen wie Hülsenfrüchten, schotentragenden Pflanzen wie Erbsen, Bohnen, Luzerne und Klee. Der fixierte Stickstoff kann von der nächsten Generation von Leguminosen im selben Boden verwendet werden.

Abbildung 1: Symbiose in Wurzelknötchen

Symbiotische Bakterien infizieren zuerst die Wurzelhaare und bilden scheidenartige Einstülpungen. Die Vermehrung der benachbarten Wurzelzellen wird durch die Produktion von Auxin durch Bakterien induziert. Dies bildet die Wurzelknötchen. Dann produzieren die Bakterien Meta-Hämoglobin, das Sauerstoff einfängt, um anaerobe Bedingungen aufrechtzuerhalten, die für die Fixierung des Stickstoffgases erforderlich sind. Nitrogenase ist das Enzym, das an der Stickstofffixierungsreaktion beteiligt ist und die Aktivierungsenergie der Reduktionsreaktion von N. verringert₂ in Ammoniak/NH₃. Dieses Ammoniak wird dann in organische Verbindungen wie Aminosäuren umgewandelt.

Was ist nicht symbiotische Stickstofffixierung?

Die nicht-symbiotische Stickstofffixierung ist die Fixierung von atmosphärischem Stickstoff durch die im Boden freilebenden Bakterien. Clostridium pasteurianum gehört zu den anaeroben Bakterien, die ein nicht symbiotisches stickstofffixierendes Bakterium sind. Ein weiteres frei lebendes, aerobes Bakterium, das atmosphärischen Stickstoff bindet, ist Azotobacter chroococcum. Granulobacter ist eine Gruppe von Bakterien, die Stickstoff direkt aus der Atmosphäre gewinnen können. In tropischen Klimaregionen sind Azotobacter und Beijerinckia die wichtigsten Bakterienarten, die an der Stickstofffixierung beteiligt sind und Nährstoffe für das Wachstum vieler Nutzpflanzen liefern.

Abbildung 2: Rolle von zwei Arten stickstofffixierender Bakterien

Die beiden Hauptschritte der nicht-symbiotischen Stickstofffixierung sind die Bildung von Ammoniak und die Nitrifikation. Ammoniak entsteht durch Reduktion des atmosphärischen Stickstoffs. Nitrifizierende Bakterien helfen dann bei der Umwandlung von Ammoniak in Nitrit und Nitrat. Ammoniak wird von Nitrosomonas, Nitrosococcus und Nitrosospira in Nitrit umgewandelt. Dann wird Nitrit von Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus und Nitrospira in Nitrat umgewandelt.

Ähnlichkeiten zwischen symbiotischer und nicht symbiotischer Stickstofffixierung

Unterschied zwischen symbiotischer und nicht symbiotischer Stickstofffixierung

Definition

Die symbiotische Stickstofffixierung bezieht sich auf einen Teil einer wechselseitigen Beziehung, in der Pflanzen im Austausch gegen festen Stickstoff eine Nische und fixierten Kohlenstoff für Bakterien bereitstellen, während sich die nicht symbiotische Stickstofffixierung auf einen Prozess der biologischen Stickstofffixierung bezieht, der von einer Gruppe lebender autotropher Bakterien durchgeführt wird frei im Boden entweder aerob oder anaerob und pflanzenunabhängig.

Bakterielles Habitat

Symbiotische Stickstofffixierungsbakterien leben in einer wechselseitigen Beziehung mit Pflanzen, während nicht-symbiotische Stickstofffixierungsbakterien im Boden frei leben.

Bildung von Stickstoffverbindungen

Ammoniak, Aminosäuren und Ureide werden während der symbiotischen Stickstofffixierung gebildet, während Ammoniak, Nitrite und Nitrate während der nicht-symbiotischen Stickstofffixierung gebildet werden.

Ergänzung

Die symbiotischen Bakterien produzieren Stickstoff für ihren Wirt, während nicht-symbiotische Bakterien Stickstoff im Boden zur Verfügung stellen.

Beispiele

Einige stickstofffixierende Bakterien sind Rhizobium meliloti, Rhizobium trifolii, Rhizobium leguminosarum usw., während nicht-symbiotische stickstofffixierende Bakterien Azotobacter spp., B eijerinckia, Granulobacter usw. sind.

Abschluss

Symbiotische Stickstofffixierung ist die Fixierung von Stickstoff durch symbiotische Bakterien, die in gegenseitigen Beziehungen mit Pflanzen leben, während nicht symbiotische Stickstofffixierung die Fixierung von Stickstoff durch freilebende Bodenbakterien ist. Der Hauptunterschied zwischen symbiotischer Stickstofffixierung und nicht symbiotischer Stickstofffixierung besteht in der Art der stickstofffixierenden Bakterien, die an jedem Prozess beteiligt sind.

Referenz:

1. Shreeja D. "Symbiotische und nicht-symbiotische Stickstoff-fixierende Bakterien." Bodenmanagement Indien, 20. Juli 2016, hier verfügbar

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Symbiose in Wurzelknoten“ Von Joyline Chepkorir – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia2. “Stickstoffkreislauf” Von Cicle_del_nitrogen_de.svg: *Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Benutzer:Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Bild:Cycle azote fr.svg.derivative work: Burkhard (Vortrag)Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Protection Agencyderivative Arbeit: Raeky (Vortrag) – Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia