2007 学校のウィキペディアの選択. 関連科目：一般生物学、一般化学
窒素固定は、窒素が大気中の比較的不活性な分子形態（N2）から採取され、他の化学プロセス（特にアンモニア、硝酸塩、二酸化窒素）に有用な窒素化合物に変換されるプロセスである。
窒素固定は、細菌、および嫌気性細菌のアクチノバクテリア特定のタイプを含む異なる原核生物の数によって自然に行われます。 窒素を固定する微生物はジアゾトロフスと呼ばれます。 いくつかの高等植物、およびいくつかの動物（シロアリ）は、diazotrophsとの関連を形成しています。
生物学的窒素固定は、オランダの微生物学者Martinus Beijerinckによって発見されました。
生物学的窒素固定
生物学的窒素固定（BNF）は、大気中の窒素がニトロゲナーゼと呼ばれる細菌酵素によってアンモニアに変換されるときに発生します。 BNFの式は次のとおりです。:
N2+8H++8e−+16ATP→2NH3+H2+16ADP+16Pi
アンモニア(NH3)はこの反応の直接生成物であるが、すぐにアンモニウム(NH4+)にイオン化される。 自由生活ジアゾトロフスでは、ニトロゲナーゼ生成アンモニウムは、グルタミン合成酵素/グルタミン酸合成酵素経路を介してグルタミン酸に同化される。
ほとんどの細菌では、ニトロゲナーゼ酵素は酸素による破壊に非常に敏感です（そして多くの細菌は酸素の存在下で酵素の産生を中止します）。 低酸素の張力は異なった細菌によって達成されます: 嫌気性の条件に住んでいるか、酸素のレベルを引くためにrespiringか、または蛋白質（例えばleghaemoglobin）が付いている酸素を結合します。 マメ科植物の大多数はこの関連を持っていますが、いくつかの属（例えば、Styphnolobium）はそうではありません。
非マメ科窒素固定植物
他の多くの家族からの植物は、以下を含む同様の関連を持っています: *Lobariaの地衣および他のある地衣類
- カのシダ（Azolla種）
- ソテツ
- Gunnera
- ハンノキ（Alnus種）
- Ceanothus（Ceanothus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）
- ワックスのマートル（Alnus種）ミリカ種）
- マウンテンマホガニー（cercocarpus種）
- ビターブラシ（purshia Tridentata）
- バッファローベリー（Shepherdia Argentea）
- アイアンウッド（casuarina種）、sheoak（Allocasuarina種）、およびcasuarinaceaeの他の属
化学窒素固定
窒素はまたある場合もあります 肥料、爆発物、または他の製品で使用するために人工的に固定されています。 最も一般的な方法は、Haberプロセスによるものです。 この人工肥料の生産は、現在地球の生態系における固定窒素の最大の供給源であるような規模を達成しています。
Haberプロセスは高圧と非常に高い温度を必要とし、周囲温度で窒素をアンモニアに変換する触媒システムの開発に積極的な研究が取り組んでいます。 最初のジニトロゲン錯体は1965年にルテニウム(2+)に配位したアンモニアに基づいて発見されたこの発見に続いて、モリブデン錯体による窒素の三重結合MoN錯体の二つの当量へのホモリ分解開裂の最初の例が1995年に発見された。 室温と1雰囲気で窒素をアンモニアに変換する最初の触媒系は2003年に発見され、別のモリブデン触媒、プロトン源、強力な還元剤に基づいている。
から取得