2007 wybór Wikipedii Dla szkół. Tematy pokrewne: Biologia Ogólna; Chemia Ogólna
wiązanie azotu jest procesem, w którym azot jest pobierany z jego względnie obojętnej formy molekularnej (N2) w atmosferze i przekształcany w związki azotu przydatne w innych procesach chemicznych (takich jak, w szczególności, amoniak, azotan i dwutlenek azotu) .
wiązanie azotu odbywa się naturalnie przez wiele różnych prokariotów, w tym bakterie i aktynobakterie niektórych rodzajów bakterii beztlenowych. Mikroorganizmy, które utrwalają azot, nazywane są diazotropami. Niektóre rośliny wyższe, a niektóre zwierzęta (termity), tworzą związki z diazotropami.
biologiczne wiązanie azotu zostało odkryte przez holenderskiego mikrobiologa Martinusa Beijerincka.
biologiczne wiązanie azotu
biologiczne wiązanie azotu (BNF) występuje, gdy azot atmosferyczny jest przekształcany w amoniak przez parę enzymów bakteryjnych zwanych nitrogenazą . Wzór na BNF wynosi:
N2 + 8H + + 8e− + 16 ATP → 2NH3 + H2+16adp + 16 Pi
chociaż amoniak (NH3) jest bezpośrednim produktem tej reakcji, szybko jonizuje się go do amonu (NH4+). W wolnych diazotropach, generowany przez nitrogenazę Amon jest asymilowany do glutaminianu poprzez syntetazę glutaminową/syntazę glutaminianową.
w większości bakterii enzymy nitrogenazy są bardzo podatne na niszczenie przez tlen (a wiele bakterii zaprzestaje produkcji enzymu w obecności tlenu) . Niskie napięcie tlenu jest osiągane przez różne bakterie poprzez: żyjąc w warunkach beztlenowych, oddychając w celu obniżenia poziomu tlenu lub wiążąc tlen z białkiem (np. leghemoglobiną). Zdecydowana większość roślin strączkowych ma ten związek, ale kilka rodzajów (np. Styphnolobium) nie.
rośliny Niemodlinowe
rośliny z wielu innych rodzin mają podobne skojarzenia, w tym: * Porosty Lobaria i niektóre inne porosty
- Paproć komara (Gatunek Azolla)
- cykady
- Gunnera
- Olcha (Gatunek Alnus)
- ceanothus (Gatunek Ceanothus)
- mirt woskowy (Myrica species)
- mahoń górski (cercocarpus species)
- bitterbrush (Purshia tridentata)
- jagoda bawoła (Shepherdia argentea)
- Ironwood (Casuarina species), sheoak (Allocasuarina species) i inne rodzaje w casuarinaceae
chemiczne wiązanie azotu
azot może być również sztucznie utrwalone do stosowania w nawozach, materiałach wybuchowych lub w innych produktach. Najpopularniejszą metodą jest proces Habera. Ta produkcja nawozów sztucznych osiągnęła taką skalę, że jest obecnie największym źródłem stałego azotu w ekosystemie Ziemi.
proces Habera wymaga wysokich ciśnień i bardzo wysokich temperatur, a aktywne badania są zaangażowane w rozwój układów katalizatorów, które przekształcają azot w amoniak w temperaturach otoczenia. Pierwszy kompleks dinitrogenowy został odkryty w 1965 roku w oparciu o amoniak skoordynowany z rutenem (2+) odkrycie to zostało poprzedzone pierwszym przykładem homolitycznego rozszczepiania azotu przez kompleks molibdenowy do dwóch odpowiedników potrójnie związanego kompleksu MoN (1995). Pierwszy układ katalityczny przekształcający azot w amoniak w temperaturze pokojowej i atmosferze 1 został odkryty w 2003 roku i opiera się na innym katalizatorze molibdenowym, źródle protonu i silnym środku redukującym .
