基本介紹
- 中文名：硝酸鹽呼吸
- 外文名：Pseudomonas aeruginosa
- 存在條件：厭氧和有硝酸鹽存在的條件下
在無氧或微含氧條件下，有些細菌能利用硝酸鹽作為呼吸代謝的最終電子受體。硝酸鹽呼吸是某些只能進行氧化代謝的細菌(如銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa，脫氮副球菌Paracoccus denitrificans)，在厭氧和有硝酸鹽存在的條件下，在電子傳遞鏈偶聯的反應中，硝酸鹽被硝酸還原酶(nitratase)還原成亞硝酸鹽的過程。硝酸鹽還原酶從b或c型細胞色素(依種而定)上接受電子。
這些電子可來自有機物，而在某些情況下，來自無機物，如氫(脫氮副球菌 Paracoccus denitrificans)或硫化硫酸鹽(脫氮硫桿菌 Thiobacillus denitrificans)。由於亞硝酸鹽是有毒的，所以能把硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的微生物，只能在有限範圍內利用硝酸鹽呼吸。另一些微生物能利用亞硝酸鹽還原酶還原亞硝酸鹽。在銅綠假單胞菌，脫氮副球菌和糞產鹼菌(Alcaligenes faecalis)中，這種酶也被稱為細胞色素dic。氧化氮作為中間產物形成，在高亞硝酸鹽濃度下會釋放出來。正常時，還原成一氧化二氮和(或)氣態氮（當硝酸鹽呼吸的產物是氣體時，這個過程稱為反硝化作用）。在某些芽胞桿菌(Bacillus spp.)中，硝酸鹽呼吸的終產物是氨。在硝酸鹽呼吸期間，通過氧化磷酸化獲得能量，產生的能量一般少於在好氧呼吸時獲得的能量。 大腸埃希氏菌(Escherichia coli)和某些其它兼性厭氧菌)在硝酸鹽存在下，厭氧生長時還原硝酸鹽(經亞硝酸鹽)成氨。在這些微生物中，亞硝酸鹽抑制烏頭酸酶和延胡索酸酶，因此，在這種條件下，三羧酸循環不起作用，正常的呼吸代謝不能發生。在大腸埃希氏菌中，硝酸鹽還原酶顯示出與甲酸脫氫酶系統密切的關係(硝酸鹽在甲酸氧化中作為電子受體)。
