Hvad er biologisk fiksering?

Biologisk nitrogenfiksering er den proces, hvormed atmosfærisk nitrogengas (N2) omdannes til en anvendelig form, primært ammoniak (NH3), af visse mikroorganismer. Disse mikroorganismer, primært bakterier, har enzym nitrogenase, som er i stand til at bryde den stærke tredobbelte binding mellem nitrogenatomerne i N2.

Her er en sammenbrud af processen:

1. Kvælstoffiksering:

* nitrogenaseenzym: Den nøgleafspiller i nitrogenfiksering er enzymet nitrogenase, der findes i visse bakterier. Dette enzym kræver en betydelig mængde energi, der ofte stammer fra oxidation af sukker.

* Energikilde: Bakterierne får deres energi fra forskellige kilder. Nogle er fotosyntetiske, mens andre er kemoheterotrofiske, der er afhængige af organiske forbindelser til energi.

* konvertering: Nitrogenase omdanner N2 til ammoniak (NH3). Denne ammoniak indarbejdes derefter i organiske forbindelser, såsom aminosyrer, som er essentielle byggesten af ​​proteiner.

2. Typer af nitrogenfikserende mikroorganismer:

* fritlevende nitrogenfikserende bakterier: Disse bakterier lever uafhængigt i jord og vand, såsom Azotobacter og Clostridium.

* symbiotisk nitrogenfikserende bakterier: Disse bakterier danner et gensidigt fordelagtigt forhold til planter, især bælgfrugter (f.eks. Bønner, ærter, linser). De lever inden for knuder på plantens rødder og modtager kulhydrater fra planten, mens de leverer fast nitrogen. Eksempler inkluderer Rhizobium og Bradyrhizobium.

3. Betydningen af ​​biologisk nitrogenfiksering:

* essentiel for livet: Nitrogen er et vigtigt næringsstof for alle levende organismer, der danner en nøglekomponent i proteiner, nukleinsyrer (DNA og RNA) og chlorophyll.

* Vedligeholdelse af jordfrugtbarhed: Biologisk nitrogenfiksering genopfylder nitrogenet i jorden, som konstant udtømmes af plantevækst og andre processer.

* fødevareproduktion: Kvælstoffiksering er afgørende for landbruget, da det sikrer tilgængeligheden af ​​nitrogen for afgrødeplanter.

4. Faktorer, der påvirker biologisk nitrogenfiksering:

* iltniveauer: Nitrogenase er meget følsom over for ilt, så bakterierne har ofte mekanismer til at beskytte sig mod ilt, såsom specialiserede celler eller pigmenter.

* Jord -pH og fugt: Optimale betingelser for nitrogenfiksering varierer afhængigt af de involverede specifikke bakterier.

* Tilgængelighed af andre næringsstoffer: Tilgængeligheden af ​​fosfor, kalium og andre næringsstoffer kan påvirke nitrogenfiksering.

Sammenfattende er biologisk nitrogenfiksering en vigtig proces, der konverterer atmosfærisk nitrogen til en anvendelig form, hvilket gør det vigtigt for livet på jorden.