1. Kvävefixering:Vissa bakterier, kända som kvävefixerande bakterier, har förmågan att omvandla atmosfäriskt kväve (N2) till ammoniak (NH3). Denna process är väsentlig eftersom kvävgas är relativt inert och inte kan användas direkt av växter eller de flesta andra organismer. Kvävefixerande bakterier lever fritt i jorden eller bildar symbiotiska relationer med växter, till exempel baljväxter. Exempel inkluderar Rhizobium-bakterier som bildar rotknölar i baljväxter.
2. Nitrifikation:Nitrifierande bakterier omvandlar ammoniak till nitrat (NO3-) och nitrit (NO2-) genom en serie oxidationsreaktioner. Nitrit är en mellanprodukt som bildas av vissa bakterier, medan andra omvandlar den till nitrat. Nitrifierande bakterier är avgörande för att göra kväve tillgängligt för växter i en form som de lätt kan ta upp och utnyttja.
3. Denitrifiering:Denitrifierande bakterier utför denitrifieringsprocessen, där nitrat och nitrit omvandlas tillbaka till atmosfäriskt kväve. Denna process fullbordar kvävecykeln genom att släppa ut kvävgas i atmosfären. Denitrifikation sker i syrebegränsade miljöer, såsom vattensjuka jordar eller djupa sediment.
4. Ammonifiering:Ammonifierande bakterier bryter ner organiskt material och omvandlar organiska kväveföreningar, såsom proteiner och urea, till ammoniak. Denna process är ofta det första steget i nedbrytningen av kvävehaltigt organiskt material, vilket frigör ammoniak i jorden.
5. Anammoxprocess:Vissa bakterier, såsom vissa Planctomycetes, utför anammoxprocessen. En genväg i kvävecykeln, anammox-processen kombinerar ammonium med nitrit för att bilda kvävgas och vatten, och kringgår de mellanliggande stegen av nitrifikation och denitrifikation.
Dessa bakterieprocesser är avgörande för kretsloppet och tillgängligheten av kväve, ett viktigt näringsämne som krävs för växttillväxt, proteinsyntes och olika andra biologiska processer. Utan inblandning av bakterier skulle kvävekretsloppet vara ofullständigt, och ekosystemen skulle möta allvarliga kvävebegränsningar.
