1. 질소 고정 :질소 고정 박테리아로 알려진 특정 박테리아는 대기 질소 (N2)를 암모니아 (NH3)로 전환하는 능력이 있습니다. 이 과정은 질소 가스가 비교적 불활성이며 식물이나 대부분의 다른 유기체에 의해 직접적으로 이용 될 수 없기 때문에 필수적입니다. 질소 고정 박테리아는 토양에서 자유롭게 살거나 콩과 같은 식물과 공생 관계를 형성합니다. 예로는 콩과 식물에서 뿌리 결절을 형성하는 rhizobium 박테리아가 있습니다.
2. 질화 :질화 박테리아는 일련의 산화 반응을 통해 암모니아를 질산염 (NO3-) 및 아질산염 (NO2-)으로 전환시킨다. 아질산염은 일부 박테리아에 의해 형성된 중간 제품이고 다른 박테리아는 질산염으로 전환합니다. 질산화 박테리아는 식물에 질소를 쉽게 흡수하고 활용할 수있는 형태로 이용할 수 있도록하는 데 중요합니다.
3. 탈질 :탈질 박테리아는 질산염과 아질산염이 대기 질소로 다시 전환되는 탈질 과정을 수행합니다. 이 과정은 질소 가스를 대기로 방출하여 질소주기를 완료합니다. 탈질은 수로가있는 토양이나 깊은 퇴적물과 같은 산소 제한 환경에서 발생합니다.
4. 암모화 :암모니 화 박테리아는 유기물을 분해하고 단백질 및 요소와 같은 유기 질소 화합물을 암모니아로 전환합니다. 이 과정은 종종 질소 유기물의 분해의 초기 단계이며, 암모니아를 토양으로 방출합니다.
5. Anammox 공정 :특정 플랑코 마이 세트와 같은 일부 박테리아는 Anammox 과정을 수행합니다. 질소주기의 바로 가기 인 Anammox 공정은 암모늄과 아질산염을 결합하여 질소 가스 및 물을 형성하여 질화 및 탈질의 중간 단계를 우회합니다.
이러한 박테리아 과정은 질소의 사이클링 및 가용성, 식물 성장, 단백질 합성 및 기타 다양한 생물학적 과정에 필요한 중요한 영양소 인 질소의 가용성에 필수적입니다. 박테리아가 관여하지 않으면 질소주기가 불완전하고 생태계는 심각한 질소 제한에 직면하게됩니다.