2007 școli Wikipedia selecție. Subiecte conexe: biologie generală; Chimie Generală
fixarea azotului este procesul prin care azotul este preluat din forma sa moleculară relativ inertă (N2) în atmosferă și transformat în compuși de azot utili pentru alte procese chimice (cum ar fi, în special, amoniacul, nitratul și dioxidul de azot) .
fixarea azotului se realizează în mod natural de către un număr de procariote diferite, inclusiv bacterii și actinobacterii anumite tipuri de bacterii anaerobe. Microorganismele care fixează azotul se numesc diazotrofe. Unele plante superioare și unele animale ( termite) au format asociații cu diazotrofe.
fixarea biologică a azotului a fost descoperită de microbiologul olandez Martinus Beijerinck.
fixarea biologică a azotului
fixarea biologică a azotului (BNF) apare atunci când azotul atmosferic este transformat în amoniac de o pereche de enzime bacteriene numite azotază . Formula pentru BNF este:
N2 + 8H + + 8E – + 16 ATP 2NH3 + H2 + 16adp + 16 Pi
deși amoniacul (NH3) este produsul direct al acestei reacții, acesta este rapid ionizat în amoniu (NH4+). În diazotrofele cu viață liberă, amoniul generat de azotază este asimilat în glutamat prin calea glutamină sintetază/glutamat sintază.
în majoritatea bacteriilor, enzimele azotazei sunt foarte sensibile la distrugerea prin oxigen (și multe bacterii încetează producția enzimei în prezența oxigenului) . Tensiunea scăzută a oxigenului este realizată de diferite bacterii prin: trăind în condiții anaerobe, respirând pentru a reduce nivelurile de oxigen sau legând oxigenul cu o proteină (de exemplu, leghaemoglobina) . Marea majoritate a leguminoaselor au această asociere, dar câteva genuri (de exemplu, Styphnolobium) nu.
Plante de fixare a azotului non-leguminoase
plantele din multe alte familii au asociații similare, inclusiv: * Lobaria lichen și alte câteva licheni
- ferigă de țânțari (specii Azolla)
- Cycads
- Gunnera
- arin (specii Alnus)
- Ceanothus (specii Ceanothus)
- mirt de ceară (specii Myrica)
- munte-mahon (specii cercocarpus)
- bitterbrush (Purshia tridentata)
- Buffalo Berry (Shepherdia argentea)
- Ironwood (specii Casuarina), sheoak (specii allocasuarina), și alte genuri în casuarinaceae
fixarea chimică a azotului
azotul poate fi, de asemenea fixat artificial pentru utilizare în îngrășăminte, explozivi sau în alte produse. Cea mai populară metodă este prin procesul Haber. Această producție de îngrășăminte artificiale a atins o asemenea scară încât este acum cea mai mare sursă de azot fix din ecosistemul Pământului.
procesul Haber necesită presiuni ridicate și temperaturi foarte ridicate, iar cercetarea activă se angajează să dezvolte sisteme de catalizatori care transformă azotul în amoniac la temperaturi ambientale. Primul complex dinitrogen a fost descoperit în 1965 pe baza amoniacului coordonat cu ruteniu (2+) această descoperire a fost urmată de primul exemplu de scindare homolitică a azotului de către un complex de molibden la doi echivalenți ai unui complex mon triplu legat (1995). Primul sistem catalitic care transformă azotul în amoniac la temperatura camerei și 1 atmosferă a fost descoperit în 2003 și se bazează pe un alt catalizator de molibden, o sursă de protoni și un agent reducător puternic .
