2007 Skoler Wikipedia Utvalg. Beslektede emner: Generell Biologi; Generell Kjemi
Nitrogenfiksering Er prosessen der nitrogen tas fra sin relativt inerte molekylære form (N2) i atmosfæren og omdannes til nitrogenforbindelser som er nyttige for andre kjemiske prosesser (for eksempel ammoniakk, nitrat og nitrogendioksid).
Nitrogenfiksering utføres naturlig av en rekke forskjellige prokaryoter, inkludert bakterier og aktinobakterier visse typer anaerobe bakterier. Mikroorganismer som fikser nitrogen kalles diazotrofer. Noen høyere planter, og noen dyr ( termitter), har dannet foreninger med diazotrofer.
Biologisk nitrogenfiksering ble oppdaget av den nederlandske mikrobiologen Martinus Beijerinck.
Biologisk Nitrogenfiksering
Biologisk Nitrogenfiksering (Bnf) oppstår når atmosfærisk nitrogen omdannes til ammoniakk av et par bakterielle enzymer kalt nitrogenase . Formelen FOR BNF er:
N2 + 8H+ + 8e – + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16adp + 16 Pi
selv om ammoniakk (NH3) er det direkte produktet av denne reaksjonen, blir det raskt ionisert til ammonium (NH4+). I frittlevende diazotrofer assimileres nitrogenasegenerert ammonium til glutamat gjennom glutaminsyntetase / glutamatsyntaseveien.
i de fleste bakterier er nitrogenase enzymer svært utsatt for ødeleggelse av oksygen (og mange bakterier slutter å produsere enzymet i nærvær av oksygen) . Lav oksygenspenning oppnås ved forskjellige bakterier ved: lever under anaerobe forhold, puster for å trekke ned oksygennivået, eller binder oksygenet med et protein (f. eks. leghaemoglobin). Det store flertallet av belgfrukter har denne foreningen, men noen få slekter (F. eks.
ikke-leguminøse nitrogenfikseringsanlegg
Planter fra mange andre familier har lignende foreninger, inkludert: * Lobaria lav og noen andre lav
- Mygg bregne (Azolla arter)
- Cycads
- Gunnera
- Alder (alnus arter)
- Ceanothus (ceanothus arter)
- Voks myrt (Myrica arter)
- fjell-mahogni (cercocarpus arter)
- bitterbrush (purshia tridentata)
- Bøffel Bær (Shepherdia Argentea)
- ironwood (casuarina arter), sheoak (allocasuarina Arter) Og Andre Slekter i casuarinaceae
kjemisk nitrogenfiksering
nitrogen kan også være kunstig festet til bruk i gjødsel, eksplosiver eller i andre produkter. Den mest populære metoden er Av Haber-prosessen. Denne kunstige gjødselproduksjonen har oppnådd en slik skala at den nå er den største kilden til fast nitrogen i Jordens økosystem.
Haber-prosessen krever høyt trykk og svært høye temperaturer, og aktiv forskning er forpliktet til utvikling av katalysatorsystemer som konverterer nitrogen til ammoniakk ved omgivelsestemperaturer. Det første dinitrogenkomplekset ble oppdaget i 1965 basert på ammoniakk koordinert til ruthenium (2+) denne oppdagelsen ble etterfulgt av det første eksemplet på homolytisk spaltning av nitrogen ved et molybdenkompleks til to ekvivalenter av et trippelbundet MoN-kompleks (1995). Det første katalytiske systemet som omdanner nitrogen til ammoniakk ved romtemperatur og 1 atmosfære ble oppdaget i 2003 og er basert på en annen molybdenkatalysator, en protonkilde og et sterkt reduksjonsmiddel .
