Aufgaben 16 Bakterien sind für die Nitrifikation und Denitrifikation verantwortlich Die Stickstofffixierer unter den Bodenbakterien schleusen große Mengen von Stickstoff in den Boden ein, indem sie ihn in Ammonium (NH4 +) umwandeln. In der Nitrifikation, einem weiteren äußerst wichtigen Prozess im Stickstoffkreislauf, wandeln andere Bakterien Ammonium in mehreren Schritten zu Nitrat (NO3 –) um, das einen wichtigen Nährstoff darstellt und das die Pflanzen mit den Wurzeln aus dem Boden aufnehmen können. Bakterienarten sind aber nicht nur für die Nitrifikation, sondern auch für die Denitrifikation verantwortlich. Manche im Boden lebenden Bakterien tun genau das Gegenteil der Nitrifikanten: Sie setzen Nitrat um, gewinnen dabei Sauerstoff und erzeugen N2 als Nebenprodukt, der freigesetzt wird. Es kommt so also nicht zu einer endlosen Ansammlung von Nitrat im Boden, sondern der Stickstoffgehalt des Bodens befindet sich in einem Gleichgewicht. In der Nitrifikation erzeugen Bodenbakterien Nitrat, das Pflanzen als Nährstoff benötigen Abb. 8: Der Stickstoffkreislauf. Bodenbakterien sind für die wichtigen Prozesse im Stickstoffkreislauf verantwortlich. Sie machen den Luftstickstoff für Pflanzen erst zugänglich. Stickstoff Ammonium Produzenten Produzenten Konsumenten Nitrat Eiweiße Stickstoffoxide (= Stickoxide, NOx) Destruenten Harnstoff, Harnsäure nitrifizierende Bakterien denitrifizierende Bakterien N2-fixierende Bakterien im Boden und in Wurzelknöllchen Eiweiße Eiweiße Eiweiße , Stickstofffixierung: Stickstoff aus der Luft wird von frei lebenden oder symbiontischen Bakterien gebunden. Durch Blitze und Brände entstehen Stickstoffoxide. Denitrifikation: Stickstoffverbindungen werden durch Bakterien abgebaut. Nitrifikation: Bakterien oxidieren Ammonium in mehreren Schritten zu Nitrat. Die Bedeutung von Bakterien für ökologische Kreisläufe Bakterien spielen bei der Umwandlung von Stoffen, zB von Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen, in den Kreisläufen der Natur zentrale Rollen. Manche Bakterienarten bauen organische Stoffe ab, andere wandeln kontinuierlich anorganische in organische Stoffe um. So machen Bakterien diese für andere Organismen nutzbar. Bodenbakterien sind der Motor des Stickstoffkreislaufs. Wie genau dieser Kreislauf funktioniert, und welche Organismen daran beteiligt sind, erfährst du in Abbildung 8. Stickstoff gehort zu den wichtigsten Bauelementen biologischer Molekule. Er ist ein wesentlicher Bestandteil von Aminosäuren und damit von Proteinen (Eiweißen), sowie der DNA und RNA, das heißt, alle Organismen benötigen Stickstoff für ihr Leben. Die Luft besteht zwar zu 78% aus Stickstoff (N2), trotzdem ist Stickstoff einer der Faktoren, die das Pflanzenwachstum begrenzen (siehe S. 152). Luftstickstoff (N2) ist nämlich äußerst stabil. Pflanzen können ihn nicht verarbeiten, nur einige Bakterienarten können dies. Sie sind daher wichtige Glieder im Stickstoffkreislauf. Bakterien spielen in den Kreisläufen der Natur eine zentrale Rolle 1 W Die Stickstofffixierung wird nicht nur von Bakterien durchgeführt, sondern sie ist auch industriell möglich. Das Endprodukt dieses Verfahrens ist Ausgangsstoff für Mineraldünger. Recherchiere, wann und von welchen Forschern dieses Verfahren entwickelt wurde und schreibe die Reaktionsgleichung dazu auf. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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