نترجة (كيمياء)
نترجة في الكيمياء وعلم الأحياء  هي عملية أكسدة الأمونيا NH3وتحويلها إلى نترات (NO3−) عن طريق نوع من البكتيريا. وهذا التفاعل يتم على مرحلتين: في العملية الأولى يتأكسد الأمونيا إلى نتريت، ثم يتأكسد النتريت الناتج إلى نترات. وكلا العمليتان تمد البكتيريا القائمة بتلك العمليتين بالطاقة للنمو والقيام بوظائفها الحيوية الأخرى.
 

تلعب النترجة دورًا هامًا في دورة النتروجين في الطبيعة حيث أنها تحول الأمونيا الناتجة من موت الكائنات الحية إلى نترات. بذلك تحصل النباتات على غذائها من مواد تحتوي على النيتروجين والمعادن.

كان أول من بحث في موضوع النترجة الباحث «سرجيي فينوجرادسكي» وتبين له أن النترجة هي عملية مركزة تقوم بها العديد من أنواع البكتيريا. وقام بوصف تلك العمليات في منشوراته العلمية  عن النترجة وتفاعلاتها المتتابعة، كما استطاع تحديد أنواع البكتيريا المشتركة في تلك العمليات. فكان أول من حدد أنواع البكتيريا المشتركة، كما ابتكر السابقة «نتروزو» -Nitroso كتعبير يرتبط بنوع تلك الفصائل من البكتيريا التي وصف بها الجزء الأول من عملية النترجة. وأما الفصائل المشتركة في الجزء الثاني من العملية فأعطاها السابقة «نيترو» -Nitro في اسم البكتيريا.

الجزء الأول من التفاعل 

يتكون التفاعل الأول من تأكسد الأمونيا بالأكسجين فينتج نتريت طبقا للمعادلة 1. في الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط، يطلق كل 1 مول من الأمونيا طاقة قدرها 235 kJ كيلو جول، طبقًا لمعادلة الطاقة الحرة
  ΔG°' = −235 kJ/mol.

 معادلة 1 :

في هذا التفاعل يتـأكسد الأمونيا إلى نتريت NO2−.

نوع البكتيريا التي تقوم بتلك العملية الأولى تسمى «بكتيريا تؤكسد الأمونيا» أو «نتريت بكتيريا». كل تلك الفصائل تجرى عملياتها في الهواء. ومن ضمنها
أنواع البكتيريا التي تقوم بتلك العملية الأولى، تحمل في أول اسمها السابقة -Nitroso:
 نتروزوموناس Nitrosomonas
 نتروزوسبيرا Nitrosospira
 نتروزوفيبريو Nitrosovibrio
 نتروزولوبوس Nitrosolobus
 نتروزوكوكوس Nitrosococcus

ويتأكسد الأمونيوم بواسطة جزيئات الأكسجين على خطوتين. الخطوة الأولى (المعادلة 2) يتحول الأمونيا إلى هيدروكيلامين بواسطة إنزيم أمونيوم أوكسيجينيز (AMO).
خلال هذا التفاعل يكتسب جزيء الهيدروكسيلامين أحد ذرات الأكسجين من جزيء الأكسجين، وتختزل ذرة الأكسجين الباقية في الماء. وفي الخطوة الثانية (المعادلة 3) يتأكسد الهيدروكسيلامين إلى نتريت. من تأكسد 4 مول من الهيدروكسيلامين واكتساب إلكترونات (معادلة 2) يستخدم منها 2 مول إلكترونات للتفاعل 1.

 معادلة 2:

في هذا التفاعل تتأكسد الأمونيا NH_3 إلى هيدروكيلامين NH2OH وماء H2O.

 معادلة 3:

 معادلة 4:

هذا التفاعل ينتج ماء.

الجزء الثاني من التفاعل 

في الجزء الثاني من التفاعل يتأكسد النتريت بجزيء أكسجين منتجًا نترات. ينتج من هذا التفاعل طاقة قدرها 76 كيلو جول/مول تحت الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط، (تغير الطاقة الحرة ΔG°' مقداره −76 kJ/mol).

 المعادلة 5:

يحفز ذلك التفاعل بواسطة إنزيم نتريأكسيديز Nitritoxidase.

وتسمى البكتيريا التي تقوم بالجزء الثاني من التفاعل «بكتيريا تؤكسد النتريت» أو «بكتيريا نترات». كل أنواعها تلك الفصيلة ما عدا «نتروباكير» تتفاعل في الهواء. فصائل البكتيريا التي تنتج نترات يسبق اسمها سابقة
-Nitro، وينتمي إليها:
 نتروباكتير Nitrobacter
 نتروسبيرا Nitrospira
 نتروسبينا Nitrospina
 نتروكوكوس Nitrococcus

التفاعل بالكامل 

يؤدي جزئي التفاعل (معادلة 1 ومعادلة 5) إلى التفاعل الكلي:

 المعادلة 6:

تحت الظروف المعتادة لدرجة الحرارة (25 درجة مئوية) والضغط (1 ضغط جوي) ينتج من هذا التفاعل حرارة (طاقة) قدرها 311 kJ لكل مول أمونيا. (أي أن التغير في الطاقة الحرة ΔG°' يبلغ −311 كيلو جول/مول).

يوجد نوعان من البكتيريا بنفس الأعداد تقريبًا تحت الظروف العادية من بكتيريا تؤكسد الأمونيا وبكتيريا تؤكسد النتريت بحيث لا يتراكم النتريت في الطبيعة.

المراجع

اقرأ أيضا 
 نزع النيتروجين
 نترات
 نترات الأمونيوم
 نترات البوتاسيوم
 نترات الصوديوم
 حمض النتريك

أحماض معدنية
دورة النيتروجين
علم التربة
كيمياء
نترجة في الكيمياء و علم الأحياء هي عملية أكسدة الأمونيا NH3و تحويل ها إلى نترات ( NO3 − ) عن طريق نوع من البكتيريا . و هٰذا التفاعل يتم على مرحلتين : في العملية الأولى يتأكسد الأمونيا إلى نتريت ، ثم يتأكسد النتريت الناتج إلى نترات . وكلا العمليتان تمد البكتيريا القائمة ب تلك العمليتين ب الطاقة ل النمو و القيام ب وظائف ها الحيوية الأخرى . تلعب النترجة دورًا هامًا في دورة النتروجين في الطبيعة حيث أن ها تحول الأمونيا الناتجة من موت الكائنات ا لحية إلى نترات . ب ذٰلك تحصل النباتات على غذائ ها من مواد تحتوي على النيتروجين و المعادن . كان أول من بحث في موضوع النترجة الباحث « سرجيي فينوجرادسكي » و تبين ل ه أن النترجة هي عملية مركزة تقوم ب ها العديد من أنواع البكتيريا . و قام ب وصف تلك العمليات في منشورات ه العلمية عن النترجة وتفاعلات ها المتتابعة ، كما استطاع تحديد أنواع البكتيريا المشتركة في تلك العمليات . ف كان أول من حدد أنواع البكتيريا المشتركة ، كما ابتكر السابقة « نتروزو » - Nitroso كتعبير يرتبط بنوع تلك الفصائل من البكتيريا التي وصف ب ها الجزء الأول من عملية النترجة . وأما الفصائل المشتركة في الجزء الثاني من العملية فأعطى ها السابقة « نيترو » - Nitro في اسم البكتيريا . الجزء الأول من التفاعل يتكون التفاعل الأول من تأكسد الأمونيا بالأكسجين ف ينتج نتريت طبقا للمعادلة في الظروف العادية ل درجة الحرارة والضغط ، يطلق كلمول من الأمونيا طاقة قدرهاkJ كيلو جول ، طبقًا لمعادلة الطاقة الحرة ΔG° ' = − 235 kJ / m ol . معادلة : في هذا التفاعل يتـأكسد الأمونيا إلى نتريت NO2 − . نوع البكتيريا التي تقوم ب تلك العملية الأولى تسمى « بكتيريا تؤكسد الأمونيا » أو « نتريت بكتيريا » . كل تلك الفصائل تجرى عمليات ها في الهواء . و من ضمن ها أنواع البكتيريا التي تقوم ب تلك العملية الأولى ، تحمل في أول اسم ها السابقة - Nitroso : نتروزوموناس Nitrosomonas نتروزوسبيرا Nitrosospira نتروزوفيبريو Nitrosovibrio نتروزولوبوس Nitrosolobus نتروزوكوكوس Nitrosococcus ويتأكسد الأمونيوم ب واسطة جزيئات الأكسجين على خطوتين . الخطوة الأولى ( المعادلةيتحول الأمونيا إلى هيدروكيلامين ب واسطة إنزيم أمونيوم أوكسيجينيز ( AMO ) . خلال هذا التفاعل يكتسب جزيء الهيدروكسيلامين أحد ذرات الأكسجين من جزيء الأكسجين ، وتختزل ذرة الأكسجين الباقية في الماء . و في الخطوة الثانية ( المعادلةيتأكسد الهيدروكسيلامين إلى نتريت . من تأكسدمول من الهيدروكسيلامين واكتساب إلكترونات ( معادلة يستخدم منهامول إلكترونات للتفاعل معادلة في هذا التفاعل تتأكسد الأمونيا NH_3 إلى هيدروكيلامين NH2OH وماء H2O . معادلة معادلة هذا التفاعل ينتج ماء . الجزء الثاني من التفاعل في الجزء الثاني من التفاعل يتأكسد النتريت بجزيء أكسجين منتجًا نترات . ينتج من هذا التفاعل طاقة قدرهاكيلو جول / مول تحت الظروف العادية ل درجة الحرارة والضغط ، ( تغير الطاقة الحرة ΔG° ' مقدار ه − 76 kJ / m ol ) . المعادلة يحفز ذلك التفاعل ب واسطة إنزيم نتريأكسيديز Nitritoxidase . وتسمى البكتيريا التي تقوم ب الجزء الثاني من التفاعل « بكتيريا تؤكسد النتريت » أو « بكتيريا نترات » . كل أنواع ها تلك الفصيلة ما عدا « نتروباكير » تتفاعل في الهواء . فصائل البكتيريا التي تنتج نترات يسبق اسم ها سابقة - Nitro ، و ينتمي إلي ها : نتروباكتير Nitrobacter نتروسبيرا Nitrospira نتروسبينا Nitrospina نتروكوكوس Nitrococcus التفاعل ب الكامل يؤدي جزئي التفاعل ( معادلةومعادلة إلى التفاعل الكلي : المعادلة تحت الظروف المعتادة ل درجة الحرارةدرجة مئوية ) والضغطضغط جوي ) ينتج من هذا التفاعل حرارة ( طاقة ) قدرهاkJ ل كل مول أمونيا . ( أي أن التغير في الطاقة الحرة ΔG° ' يبلغ − 311 كيلو جول / مول ) . يوجد نوعان من البكتيريا ب نفس الأعداد تقريبًا تحت الظروف العادية من بكتيريا تؤكسد الأمونيا وبكتيريا تؤكسد النتريت ب حيث لا يتراكم النتريت في الطبيعة . المراجع اقرأ أيضا نزع النيتروجين نترات نترات الأمونيوم نترات البوتاسيوم نترات الصوديوم حمض النتريك أحماض معدنية دورة النيتروجين علم التربة كيمياء