2007 školy výběr Wikipedie. Související předměty: Obecná Biologie; Obecná Chemie
fixace Dusíku je proces, při kterém se dusík je převzat z jeho relativně inertní molekulární formě (N2) v atmosféře a přeměněny na sloučeniny dusíku užitečné pro jiné chemické procesy (například, zejména, amoniaku, dusičnanů a oxidu dusičitého) .
fixace dusíku se provádí přirozeně řadou různých prokaryot, včetně bakterií a aktinobakterií určitých typů anaerobních bakterií. Mikroorganismy, které fixují dusík, se nazývají diazotrofy. Některé vyšší rostliny a některá zvířata (termiti) vytvořily asociace s diazotrofy.
biologickou fixaci dusíku objevil nizozemský mikrobiolog Martinus Beijerinck.
biologická fixace dusíku
biologická fixace dusíku (BNF) nastává, když je atmosférický dusík přeměněn na amoniak dvojicí bakteriálních enzymů nazývaných nitrogenáza . Vzorec pro BNF je:
N2 + 8H+ + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi
ačkoli amoniak (NH3) je přímým produktem této reakce, je rychle ionizován na amonium (NH4+). U volně žijících diazotrofů je amonium generované nitrogenázou asimilováno na glutamát cestou glutamin syntetázy / glutamát syntázy.
ve většině bakterií jsou nitrogenázové enzymy velmi náchylné k destrukci kyslíkem (a mnoho bakterií zastavuje produkci enzymu v přítomnosti kyslíku). Nízké napětí kyslíku je dosaženo různými bakteriemi: žije v anaerobních podmínkách, dýchají čerpat hladiny kyslíku, nebo vazba kyslíku s proteiny (např. leghaemoglobin) . Velká většina luštěnin má tuto asociaci, ale několik rodů (např.
non-luštěniny dusík fixační rostliny
rostliny z mnoha jiných rodin mají podobné asociace, včetně: * Lišejníky Lobaria a některé další lišejníky
- kapradina Komára (Azolla druhů)
- Cykasy
- Gunnera
- Olše (Alnus druhů)
- Ceanothus (Ceanothus druhů)
- Vosk myrty (Myrica druhů)
- Hora-mahagon (Cercocarpus druhů)
- Bitterbrush (Purshia tridentata)
- Buvolí berry (Shepherdia argentea)
- Ironwood (Casuarina druhů), Sheoak (Allocasuarina druhů), další rody v Casuarinaceae
Chemické fixace dusíku
Dusík může být také uměle fixované pro použití v hnojivech, výbušninách nebo v jiných produktech. Nejoblíbenější metodou je Haberův proces. Tato výroba umělých hnojiv dosáhla takového rozsahu, že je nyní největším zdrojem fixního dusíku v ekosystému Země.
Haberův proces vyžaduje vysoké tlaky a velmi vysoké teploty a aktivní výzkum se zavázala k vývoji katalyzátoru systémy, které přeměňují dusík na amoniak při pokojové teplotě. První oxidu komplex byl objeven v roce 1965 na základě amoniaku koordinovány tak, aby ruthenium (2+) Tento objev byl následován první příklad homolytic štěpení dusíku a molybdenu komplex se dvěma ekvivalenty trojité lepené MoN komplex (1995). První katalytický systém konverze dusíku na amoniak při pokojové teplotě a 1 atmosféra byla objevena v roce 2003 a je založen na jiném molybdenu katalyzátoru, protonové zdroje a silné redukční činidlo .
