İçeriğe atla

Anaerobik amonyum oksidasyonu

Anammox, azot döngüsünde önemli derecede önemi olan 'ANaerobic AMMonium OXidation' olayının kısaltmasıdır. Bu işi yapan bakteriler yalnızca 20 yıl önce tanımlanmış ve bilim dünyasınca büyük bir sürprizle karşılanmıştır. Doğada görülmesinin yanı sıra Delft University of Technology tarafından geliştirilen amonyum elde etme teknolojisinin de marka ismidir.

Süreç

Bu biyolojik süreçte nitrit ve amonyum direkt olarak azot gazına çevrilir. Okyanuslardaki azot gazının %50 si bu süreçten sağlanır. Dolayısıyla fikse edilmiş azotun önemli miktarda kaybı bu süreçle gerçekleşir ve okyanusun primer üretimi için kısıtlayıcı bir faktördür. Genel katabolik reaksiyon şu şekildedir:

NH4+ + NO2 → N2 + 2H2O.

Anammox olayını gerçekleştiren bakteriler Planctomycetes filumuna aittir. Günümüzde anammox bakterilerin 4 tane sınıfı tanımlanmıştır: Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia (hepsi tatlı su türü) ve Scalindua (deniz türleri). Anammox bakterileri birkaç önemli özellikle karakterize edilirler: anammox katabolizmasının başlıca gerçekleştiği tek katlı zarla çevrilmiş sitoplazma içinde kalan bir yapı olan anammoxozom ve zarlarında canlılarda çok nadir görülen laderane lipitleri. Bu lipidleri bulundurmalarının nedeni ise birçok organizmaya zararlı olan ve yüksek enerjili roketlerde kullanılan hidrazin maddesinin bu bakterilerde bir ara ürün olarak bulunmasıdır. Diğer bir özellikleri de çok yavaş büyüme oranlarına sahip olmalarıdır. Her ne kadar daha çok 20-43 °C arasında bölünseler de 60-85 °C arasında extrem sıcaklıklarda da yaşadıkları görülmüştür.

Bilim süreci

Uzun zamandır genel kanı amonyumun sadece oksijenli koşullarda okside edilebileceği yönündeydi. Anaerobik amonyum oksidasyonunun mümküm olduğunu ilk fark eden kişi 1998'de Avusturyalı teorik kimyacı Engelbert Broda oldu. Anlık amonyum yokoluşu ve hidrojen gazı çıkışı ise ilk kez Hollanda'da endüstriyel atık su arıtması esnasında 1986 yılında gözlendi.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Sitoloji</span> Hücreleri inceleyen biyoloji dalı

Sitoloji veya hücre biyolojisi, kökü Yunancadaki kytos, barındırıcı kelimesidir), hücrelerin fizyolojisini, yapısını, içerdiği organelleri, bulunduğu ortamla olan ilişkisini, yaşam döngüsünü, bölünmesini ve ölümünü inceleyen bir bilim dalıdır. Bu işlem hem moleküler hem de mikroskobik ölçüde gerçekleştirilir. Sitoloji araştırmaları, bakteriler ve protozoa gibi tek hücreli organizmalardan, insan gibi çok hücreli organizmalara kadar büyük bir alana yayılır.

<span class="mw-page-title-main">Biyogaz</span>

Biyogaz terimi temel olarak organik atıklardan kullanılabilir gaz üretilmesini ifade eder. Diğer bir ifade ile Oksijensiz ortamda mikrobiyolojik floranın etkisi altında organik maddenin karbondioksit ve metan gazına dönüştürülmesidir. Biyogaz elde edinimi temel olarak organik maddelerin ayrıştırılmasına dayandığı için temel madde olarak bitkisel atıklar ya da hayvansal gübreler kullanılabilmektedir. Kullanılan hayvansal gübrelerin biyogaza dönüşüm sırasında fermante olarak daha yarayışlı hale geçmesi sebebiyle dünyada temel materyal olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda tavuk gübrelerinden de oldukça verimli biyogaz üretimi sağlanabilmektedir. Tavuk gübresinin kullanımı tarım için önemlidir. çünkü bu gübre topraklarda verim amaçlı kullanılamaz. Topraklarda tuzluluğa sebep olurlar. Kullanılamayan bu gübre biyogaza dönüştürüldüğünde yarayışlı bir hal almış olur. Günümüzde biyogaz üretimi çok çeşitli çaplarda; tek bir evin ısıtma ve mutfak giderlerini karşılamaktan, jeneratörlerle elektrik üretimine kadar yapılmaktadır.

Kemosentez, ışık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; demir, kükürt, hidrojen veya azot gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir.

<span class="mw-page-title-main">Gübre</span> verimi artırmak için toprağa dökülen hayvansal dışkı.

Gübre, bitkinin beslenmesinde gerekli olan kimyasal elementleri sağlamak için toprağa ilave edilen herhangi bir madde.

<span class="mw-page-title-main">Azot</span> simgesi N ve atom numarası 7 olan element

Azot ya da nitrojen, simgesi N olan bir element olup atom numarası 7'dir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve inert bir gazdır. Azot, dünya atmosferinin yaklaşık %78'ini oluşturur ve tüm canlı dokularında bulunur. Azot ayrıca, amino asit, amonyak, nitrik asit ve siyanür gibi önemli bileşikler de oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Akvaryum</span> balıklar ve suda yaşayan türler için şeffaf su deposu

Akvaryum, çoğunlukla cam ya da yüksek dirençli plastik gibi saydam malzemelerden yapılan, genellikle balık olmak üzere, bazen de omurgasızlar ve ayrıca amfibyumlar, deniz memelileri ve sürüngenler gibi suda yaşayan bitki ve hayvanların tutulduğu ve daha çok bu canlıların sergilenmesi amacıyla kullanılan içi su dolu, küçük bir cam kavanozdan büyük su tanklarına kadar geniş bir yelpazede yer alan kap ve yapılar. Akvaryum sahibi olmak dünya çapında yaklaşık 60 milyon kişi tarafından paylaşılan popüler bir hobidir. Çağdaş akvaryumların öncülerinin ilk çıktığı 1850'li yıllardan beri, özellikle akvaryum balıklarını sağlıklı tutabilmek için daha karmaşık ışıklandırma ve filtreleme sistemleri de geliştirildikçe akvaryum ile ilgilenenlerin sayısı artmıştır. Halka açık akvaryum'lar, evdeki akvaryumların büyük ölçekteki kopyalarıdır. Osaka Akvaryum, 5.400 m3'lük su tankı ve 580 türden oluşan su canlısı koleksiyonuna sahiptir ve Birleşik Krallık'ta yapılması planlanan National institute for research into aquatic habitats 40 hektarlık büyüklüğüyle dünyanın en büyük akvaryumu olacaktır.

<span class="mw-page-title-main">Yonca</span> bitki türü

Yonca, baklagiller (Fabaceae) familyasından uzun yıllar yaşayan, gerek yeşil ot gerekse kuru ot olarak değerlendirilebilen çok yıllık bir serin mevsim yem bitkisi türü.

<span class="mw-page-title-main">Ökaryot</span> hücrelerinde bir çekirdek ve genellikle organeller içeren canlılar

Ökaryotlar, hücrelerinde bir çekirdek ve –genellikle– organeller içeren bir canlılar grubu olup, bilimsel sınıflandırmada arkeler ve bakterilerle beraber tüm canlıları kapsayan üç ana gruptan biridir.

<span class="mw-page-title-main">ANFO</span> Amonyum Nitrat Fuel Oil Karışımı

ANFO, madencilik ile inşaat sektöründe yaygın ve sıklıkla kullanılan, karışım halinde hazırlanan amonyum nitrat tabanlı bir patlayıcı türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Arkea</span> aşırı şartlarda yaşayabilen mikroskobik canlılar

Arkeler, Arkea veya Arkebakteriler, canlı organizmaların bir ana bölümüdür.

<span class="mw-page-title-main">Amonyak</span> Gaz bileşiği

Amonyak, formülü NH3 olan; azot atomu ve hidrojen atomundan oluşan renksiz, keskin ve rahatsız edici kokulu bir bileşiktir. OH- iyonu içermediği hâlde suda zayıf baz özelliği gösterir. Bir amonyak molekülü, bir azot ve üç hidrojen atomundan oluşur. Oda sıcaklığında gaz hâlde bulunan bileşiğin ticari formu sulu çözeltiyi içermektedir.

<span class="mw-page-title-main">Amin (kimya)</span>

Aminler, amonyaktaki bir veya daha fazla hidrojen atomunun organik radikaller ile değiştirilmesi yöntemiyle türetilmiş organik bileşikler ve fonksiyonel gruplardır. Yapısal olarak aminler amonyağa benzerler, ama bir veya daha fazla hidrojen atomu, alkil veya aril gibi organik sübstitüentlerle yer değiştirmiştir. Bu kuralın önemli bir istisnası RC(O)NR2 tipi bileşiklerdir (C(O) karbonil grubuna karşılık gelir), bunlara amin yerine amid denir. Amidler ve aminlerin yapıları ve özellikleri farklı olduğu için bu ayrım kimyasal olarak önemlidir. Adlandırma açısında biraz akıl karıştırıcı olan bir nokta, bir aminin N-H grubunun N-M (M= metal) ile değişmesi hâlinde buna da amid denmesidir. Örneğin (CH3)2NLi, lityum dimetilamid'dir.

<span class="mw-page-title-main">Azot döngüsü</span> Canlıların büyüyebilmesi için ihtiyacı olan bir kimyasal element

Yaşamın başlangıcından beri, atmosfer ve okyanuslar azot içerir. Azot canlılar için önemli bir maddedir. Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için oksijen ve karbondioksite ihtiyaç duydukları gibi, büyüyebilmek için de azota (N2) ihtiyaç duyarlar. Çünkü proteinlerin ve DNA'nın önemli bir bileşenidir. Azot, canlı vücudunda özellikle nükleik asitlerin, proteinlerin ve vitaminlerin yapısında %15 oranında bulunmaktadır. Gaz halindeki azot (N2), atmosferin %78'ini oluşturur. Üçlü kovalent bağı, bu iki azot atomunu sıkıca bir arada tutar. Azot Döngüsü, daha çok biyosferin ince bir tabakasında gerçekleşir. Azot bileşikleri bu ince kabuk içinde birbirine dönüşür. Bu işlemlere azot döngüsü denir. Azot döngüsü yaşamın sürekliliğini sağlayan bir doğa olayıdır. Bu döngüde azot bileşikleri sürekli olarak topraktan canlılara ve sonra tekrar toprağa geri dönerler. Ancak bir miktar azot atmosfere gider ve tekrar geri alınır. Canlılar havadaki bu azotu, ihtiyaçları olmasına rağmen doğada bulunduğu gibi bünyelerine alamazlar. Bu gazın bir şekilde canlıların kullanabileceği hale dönüştürülmesi ve canlılar tarafından tüketilip bitirilmemesi için bir döngü şeklinde atmosfere geri dönmesi gerekmektedir. Bu zorunluluğu ise mikroskobik bakteriler ve baklagiller karşılamaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Polisakkarit</span> Nişasta, glikojen, selüloz ve kitin içeren uzun karbonhidrat polimerleri

Polisakkaritler, birden fazla ve ayrı monosakkaritin glikozit bağıyla birleşmesiyle oluşan kimyasal maddelerdir. Glikoz birimlerinin farklı şekilde bağlanması polisakkaritler arasında farklı özelliklerin doğmasına neden olur. Bu da kohezyonu destekler. Çok sayıda monosakkaritin “n-1” adet su molekülü kaybetmesiyle meydana gelen büyük moleküllü bileşiklerdir. “Kompleks şekerler” de denir.

<span class="mw-page-title-main">Amonyum nitrat</span> kimyasal bileşik

Amonyum nitrat, amonyum ve nitrat iyonlarından oluşan, NH4NO3 formülüne sahip yüksek patlayıcı bir kimyasal bileşiktir. Higroskopik özellikte ve beyaz kristal bir katı olarak hidrat oluşturmasa da suda çok çözünür. Ağırlıklı olarak, tarımda yüksek azotlu gübre olarak kullanılmaktadır. 2017 yılında küresel üretimi 21.6 milyon ton olarak tahmin edildi.

<span class="mw-page-title-main">Mikroorganizma</span> mikroskobik bir organizma

Bir mikroorganizma veya mikrop mikroskobik bir organizmadır. Mikroorganizmaları inceleyen, Anton van Leeuwenhoek'un kendi tasarımı olan bir mikroskop kullanarak 1675'te mikroorganizmaları keşfetmesi ile başlayan bilim dalına mikrobiyoloji denir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrotermal baca</span> Bir gezegenin yüzeyinde jeotermal olarak ısınmış suyun çıktığı bir yarık

Hidrotermal baca, jeotermal ısıya sahip suyun salındığı bir deniz tabağı yarığıdır.

Kokuşma, ölmüş hayvan bedeninin ayrışmasının yedi aşamasından biridir. Geniş anlamda, dokular arasındaki uyumsuzlukla ve çoğu organın sıvılaşmasıyla sonuçlanan bir süreç içinde, protein yapılarının bozulmasıdır. Organik maddelerin bakterilerle veya mantarlarla ayrışmasından kaynaklanır ve zararlı kokuların oluşumuyla sonuçlanır.

<span class="mw-page-title-main">Methylobacterium symbioticum</span>

Methylobacterium symbioticum, bitkiye doğal ve kontrollü bir şekilde azot bağlama özelliği ile öne çıkan bir atmosferik azot bağlayıcı endofitik bakteridir. Bu tür, gelişimin erken aşamalarında bitki filosferinin hızlı kolonizasyonunu sağlar. Bu bakteri, havadaki azot gazını (N₂) amonyuma (NH₄⁺) çevirerek, büyüme dönemi boyunca amino asite doğrudan metabolize eder.

Metabolik atıklar veya dışkılar, metabolik süreçlerden arta kalan ve organizma tarafından kullanılamayan ve bu nedenle atılması gereken maddelerdir. Buna Azot bileşikleri, su, CO2, fosfatlar, sülfatlar vb. dahildir. Hayvanlar bu bileşikleri atık olarak ele alır. Bitkiler, bazılarını faydalı maddelere dönüştüren kimyasal "mekanizmalara" sahiptir.