生态

硝化细菌是一个生活在狭窄环境中的物种，并且被发现在存在大量氨的地方有相当数量（具有广泛的蛋白分解区，以及污水处理厂）。在自然界中硝化细菌在湖泊和河流中得以茁壮成长，是因为生物排放了氨含量高的污水，废水和淡水有很高的氨氮输出入，海水则略低一些。

氨氧化成硝酸盐

在自然界硝化作用是铵（NH+ 4）或氨（NH3），以由两个无处不细菌群体催化硝酸盐（NO− 3）一个两步氧化过程。第一反应为由“亚硝化”物种代表的氨氧化细菌（AOB）把铵的氧化为亚硝酸盐。第二个反应是由硝化物种代表的亚硝酸氧化细菌（NOB）把亚硝酸盐（NO− 2）的氧化硝酸盐， 。

第一步硝化 - 分子机制

图1. 由氨氧化细菌（AOB）氧化铵的分子机制

在自养硝化氨氧化是一个复杂的过程，需要几种酶，蛋白质和氧气的存在。，必要铵氧化为亚硝酸盐过程中获取的能量关键的酶是氨单加氧酶（英语：Ammonia monooxygenase）（AMO）和羟胺氧化还原酶（英语：Hydroxylamine oxidoreductase）（HAO）。

第二步硝化 - 分子机制

在自养硝化的第一步骤中产生的亚硝酸盐是由亚硝酸盐还原酶（NXR）（2）氧化成硝酸盐。

氨和亚硝酸氧化细菌的特性

氨氧化的硝化细菌

亚硝酸盐氧化的硝化细菌

参照

硝化作用

反硝化作用（Denitrification）

培养基

硝化反应

氮循环

固氮作用（Nitrogen fixation）

氮缺乏症（英语：Nitrogen deficiency）

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