1。窒素固定:特殊なプロセス
* 細菌の役割: 窒素固定菌として知られる特定の種類の細菌のみが、N₂で強力な三重結合を破るために必要な酵素を持っています。このプロセスは窒素固定と呼ばれ、地球上の生命に不可欠です。
* なぜそれが重要なのか: 窒素は、タンパク質、DNA、およびその他の必須生体分子の重要な成分です。ただし、ほとんどの生物は大気から直接窒素を使用することはできません。窒素固定は、大気窒素を植物や他の生物で使用できるアンモニア(nh₃)などの使用可能な形に変換します。
2。酵素:窒素酵素
* キープレーヤー: 窒素固定菌は、窒素酵素と呼ばれる複雑な酵素を生成します。この酵素は、n₂結合を破る原因です。
* エネルギー集約型: ニトロゲナーゼには、n₂の強力なトリプル結合を破るために多くのエネルギーが必要です。このエネルギーは、糖の酸化からしばしば得られるATPと電子から得られます。
* 嫌気性環境: ニトロゲナーゼは酸素に敏感であり、嫌気性(酸素を含まない)環境でのみ機能します。これが、窒素を固定する細菌が、植物の根や土壌の根のように、酸素レベルが低い環境にしばしば生きている理由です。
3。人間と動物:窒素酵素なし
* ツールがありません: 人間や他の動物には、ニトロゲナーゼをコードする遺伝子がありません。この酵素がなければ、n₂結合を破る生物学的機構はありません。
* 他の生物への依存: 私たちは、窒素のニーズについて、アンモニア(NH₃)や硝酸塩(no₃⁻)などの固定窒素にアクセスできる植物や他の生物に依存しています。
要約:
n₂でトリプル結合を破る能力は、特定の細菌でのみ見られる特定の酵素である窒素酵素を必要とする特殊なプロセスです。人間と動物はこの酵素を欠いており、他の生物に依存して窒素を修正します。