44. Азотфиксация — превращение атмосферного азота

Азотфиксация — это процесс превращения молекулярного азота (N2) из атмосферы, недоступного для большинства организмов, в аммоний (NH4+), который может быть использован растениями.

• Кто осуществляет: Этот процесс способны осуществлять только некоторые прокариоты (бактерии и археи), которых называют азотфиксаторами.
• Типы азотфиксаторов:
  • Свободноживущие: Обитают в почве независимо от растений (например, Azotobacter).
  • Симбиотические: Живут в симбиозе с растениями. Наиболее известный пример — клубеньковые бактерии (ризобии), которые образуют на корнях бобовых растений специальные структуры — клубеньки.
• Механизм:
  • Процесс катализируется сложным ферментным комплексом — нитрогеназой.
  • Нитрогеназа чрезвычайно чувствительна к кислороду, поэтому азотфиксация требует анаэробных (бескислородных) условий. В клубеньках эти условия создаются благодаря белку леггемоглобину, который связывает кислород.
  • Азотфиксация — очень энергозатратный процесс, требующий большого количества АТФ.

Симбиотическая азотфиксация играет огромную роль в обогащении почвы азотом и является основой высокой продуктивности бобовых культур.

(с. 164, 165, 168)