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生物学的固定とは何ですか?

生物学的窒素固定は、大気窒素ガス(N2)が特定の微生物によって使用可能な形態、主にアンモニア(NH3)に変換されるプロセスです。これらの微生物、主に細菌は、N2の窒素原子間の強い三重結合を破壊することができる酵素ニトロゲナーゼを持っています。

プロセスの内訳は次のとおりです。

1。窒素固定:

* 窒素酵素: 窒素固定の重要なプレーヤーは、特定の細菌に見られる酵素ニトロゲナーゼです。この酵素には、しばしば糖の酸化に由来するかなりの量のエネルギーが必要です。

* エネルギー出典: 細菌はさまざまなソースからエネルギーを獲得します。光合成であるものもあれば、化学療法栄養性であり、エネルギーの有機化合物に依存しているものもあります。

* 変換: ニトロゲナーゼはN2をアンモニア(NH3)に変換します。次に、このアンモニアは、タンパク質の不可欠なビルディングブロックであるアミノ酸などの有機化合物に組み込まれます。

2。窒素固定微生物の種類:

* 自由生活の窒素固定細菌: これらの細菌は、アゾトバクターやクロストリジウムなどの土壌と水の中で独立して生きています。

* 共生窒素固定細菌: これらの細菌は、植物、特にマメ科植物(豆、エンドウ豆、レンズ豆)との相互に有益な関係を形成します。彼らは植物の根の結節内に住んでおり、固定窒素を提供しながら植物から炭水化物を受け取ります。例には、RhizobiumとBradyrhizobiumが含まれます。

3。生物学的窒素固定の重要性:

* 人生に不可欠: 窒素は、すべての生物にとって重要な栄養素であり、タンパク質、核酸(DNAおよびRNA)、およびクロロフィルの重要な成分を形成します。

* 土壌の肥沃度の維持: 生物学的窒素固定は、土壌の窒素を補充し、植物の成長やその他のプロセスによって常に枯渇しています。

* 食品生産: 窒素固定は、作物植物の窒素の利用可能性を保証するため、農業にとって重要です。

4。生物学的窒素固定に影響する要因:

* 酸素レベル: ニトロゲナーゼは酸素に非常に敏感であるため、細菌にはしばしば、特殊な細胞や色素などの酸素から身を守るメカニズムがあります。

* 土壌のpHと水分: 窒素固定に最適な条件は、関連する特定の細菌によって異なります。

* 他の栄養素の入手可能性: リン、カリウム、およびその他の栄養素の利用可能性は、窒素固定に影響を与える可能性があります。

要約すると、生物学的窒素固定は、大気窒素を使用可能な形に変換する重要なプロセスであり、地球上の生命に不可欠です。

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