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fixação de azoto é o processo pelo qual o azoto é retirado da sua forma molecular relativamente inerte (N2) na atmosfera e convertido em compostos azotados úteis para outros processos químicos (como, nomeadamente, amoníaco, nitrato e dióxido de azoto) .
fixação de azoto é realizada naturalmente por uma série de procariotas diferentes, incluindo bactérias, e actinobactérias certos tipos de bactérias anaeróbias. Microorganismos que fixam nitrogênio são chamados diazotróficos. Algumas plantas superiores, e alguns animais ( térmitas), formaram associações com diazotróficos.A fixação biológica do nitrogênio foi descoberta pelo microbiólogo Holandês Martinus Beijerinck.
fixação biológica do azoto
fixação biológica do azoto (BNF) ocorre quando o azoto atmosférico é convertido em amoníaco por um par de enzimas bacterianas chamadas nitrogenase . A fórmula para BNF é:
N2 + 8H+ + 8e – + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi
embora a amônia (NH3) seja o produto direto desta reação, ela é rapidamente ionizada ao amônio (NH4+). Em diazotróficos vivos, o amónio gerado pela nitrogenase é assimilado em glutamato através da via da glutamina sintetase/glutamato sintase.
na maioria das bactérias, as enzimas nitrogenase são muito suscetíveis à destruição por oxigênio (e muitas bactérias cessam a produção da enzima na presença de oxigênio) . A baixa tensão do oxigénio é alcançada por diferentes bactérias por: viver em condições anaeróbias, tendo em vista diminuir os níveis de oxigénio, ou ligar o oxigénio a uma proteína (por exemplo, a leighaemoglobina) . A grande maioria das leguminosas tem esta associação, mas alguns gêneros (por exemplo, Styphnolobium) não.
plantas fixadoras de azoto não leguminosas
as plantas de muitas outras famílias têm associações semelhantes, incluindo:: * Lobaria líquen e alguns outros liquens
- Mosquito samambaia (espécies de Azolla)
- Cicas
- Gunnera
- Amieiro (Alnus espécies)
- Ceanothus (Ceanothus espécies)
- Cera murta (Myrica espécies)
- Montanha-mogno (Cercocarpus espécies)
- Bitterbrush (Purshia tridentata)
- Buffalo berry (Shepherdia argentea)
- Ironwood (Casuarina espécies), Sheoak (Allocasuarina espécies), e outros gêneros no Casuarinaceae
Química fixação de nitrogênio
o Nitrogênio também pode ser fixado artificialmente para utilização em fertilizantes, explosivos ou outros produtos. O método mais popular é pelo processo Haber. Esta produção de fertilizantes artificiais alcançou tal escala que é agora a maior fonte de nitrogênio fixo no ecossistema da Terra.
o processo de Haber requer altas pressões e temperaturas muito altas e a pesquisa ativa está comprometida com o desenvolvimento de sistemas catalisadores que convertem nitrogênio em amônia a temperaturas ambientes. O primeiro complexo de dinitrogênio foi descoberto em 1965 com base em amônia coordenada com rutênio (2+). esta descoberta foi seguida pelo primeiro exemplo de clivagem homolítica de nitrogênio por um complexo de molibdênio a dois equivalentes de um complexo de mon tripla ligação (1995). O primeiro sistema catalítico de conversão de nitrogênio para amônia à temperatura ambiente e 1 atmosfera foi descoberto em 2003 e é baseado em outro catalisador de molibdênio, uma fonte de prótons e um forte agente redutor .
