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Lexikon der Biologie: Nitratatmung

Nitratatmung, dissimilatorische Nitratreduktion, anaerober Energiestoffwechsel von fakultativ anaeroben Bakterien (Nitratatmer), in dem Nitrat (NO3)anstelle von Sauerstoff als Wasserstoffakzeptor dient (anaerobe Atmung). Als Substrat werden meist organische Verbindungen, oft auch molekularer Wasserstoff, seltener andere anorganische Verbindungen oxidiert. Der Energie-(ATP-)Gewinn erfolgt durch eine oxidative Phosphorylierung an einer Elektronentransportkette ( vgl. Abb. ), die zum Teil andere Bestandteile, z.B. andere Cytochrome oder membrangebundene Enzyme, als die aerobe Atmungskette (aerobe Atmung) enthält. Der wichtigste Typ der Nitratatmung ist die Denitrifikation, in der Nitrat bis zum molekularen Stickstoff (N2) reduziert wird. Eine Reihe von Bakterien, z.B. viele Enterobacteriaceae, können Nitrat nur bis zum Nitrit (NO2) reduzieren (Nitrat-Nitrit-Atmung); Nitrit wird ausgeschieden oder, in mehreren Stufen, weiter bis zum Ammonium (Nitratammonifikation) reduziert (z.B. bei Arten von Bacillus). Diese Reduktionen sind aber nicht mehr mit einer ATP-Bildung verbunden. Mineralisation, Stickstoffkreislauf.



Nitratatmung

Komponenten der Atmungskette von Paracoccus denitrificans mit den verschiedenen Wasserstoff-(Elektronen-)Endakzeptoren; Mechanismen des Energie-(ATP-)Gewinns: Atmungskette [Abb.].
Cyt Cytochrom, FeS Schwefeleisenprotein, Fp Flavoprotein, UQ10 Ubichinon. Enzyme: 1 Nitrat-Reductase, 2 Nitrit-Reductase, 3 N2O-Reductase, 4 NO-Reductase

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