АЗОТФИКСАЦИЯ биологическая, усвоение молекул
азота воздуха азотфиксирующими бактериями с образованием соединений
азота, доступных для использования другими организмами. Один
из важнейших процессов в круговороте азота в природе; показатель
плодородия почвы. Азотфиксация осуществляется как свободноживущими
азотфиксирующими бактериями - азотобактером, цианобактериями,
азоспириллами и другими (несимбиотическая азотфиксация), так
и симбиотическим азотфиксаторами, живущими в симбиозе с высшими
растениями (например, клубеньковые бактерии). Происходит с
участием фермента нитрогеназы, которая катализирует восстановление
N2 до NН3 в
присутствии АТФ (источника энергии) и восстановителя, например,
ферредоксина. В атмосфере содержится над 1 га почвы более
70 тыс. т свободного азота, и только в результате азотфиксации
часть этого азота становится доступной для питания высших
растений (содержание доступного растениям азота в почве обычно
невелико). При связывании N2 клубеньковыми
бактериями в симбиозе с растениями семейства бобовых 1 га
почвы ежегодно может обогащаться на 200 - 300 кг азота, а
свободноживущими бактериями - на 15 - 30 кг азота (в умеренных
широтах). Выяснение молекулярных механизмов и условий азотфиксации
- одна из важнейших проблем современной биологии, связанная
с повышением плодородия почв. Ведутся работы по перенесению
генов (методом генетической инженерии), от которых зависит
синтез нитрогеназы, из азотфиксирующих бактерий в другие почвенные
микроорганизмы.
|