蒋世禄

(安徽省临泉第二中学 236400)

陆 鹏*

(安徽师范大学生命科学学院 芜湖 241000)

周 伟

(湖南省耒阳市第一中学 421801)

1 什么是硝化细菌

凡是能利用还原态的无机氮化合物进行无机营养生长的细菌，统称为硝化细菌。自然界中，硝化细菌最常用的氮源为氨，由两类不同生理类群的细菌依次协同进行来完成氧化过程。能将氨氧化为亚硝酸的细菌称为亚硝化细菌，能将亚硝酸氧化为硝酸的细菌称为硝酸化细菌。所以，硝化细菌是一个统称，包含两个亚群：亚硝化细菌和硝酸化细菌。亚硝化细菌常见类群有亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)、亚硝化叶菌属(Nitrosolobus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)等；硝酸化细菌常见类群有硝化杆菌属(Nitrobacter)、硝化刺菌属(Nitrsopina)、硝化球菌属(Nitrococcus)、硝化螺菌属(Nitrospira)等[1]。

这两类细菌通常生活在一起，对土壤中还原态的无机氮化物进行同化，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于土壤化学环境的平衡。

硝化作用的反应式如下：

那么，糖类的合成是在哪种细菌里进行的呢？事实上两类细菌都能利用释放的能量合成有机物。亚硝化细菌利用氨氧化成亚硝酸的过程中放出的能量使CO2还原成有机物。硝酸化细菌利用将亚硝酸氧化成硝酸过程中释放的能量来同化CO2。因此，两种细菌都可以通过化能合成作用将二氧化碳和水合成糖类。

一个世纪以来，通常认为分步硝化过程是唯一的硝化途径。直到2015年底，3个科研团队分别在不同环境中发现了3种不同的经过……