Biologische stikstoffixatie is het proces waarbij atmosferisch stikstofgas (N2) wordt omgezet in een bruikbare vorm, voornamelijk ammoniak (NH3), door bepaalde micro -organismen. Deze micro -organismen, voornamelijk bacteriën, bezitten het enzymstikstofase, dat in staat is om de sterke drievoudige binding tussen de stikstofatomen in N2 te doorbreken.

Hier is een uitsplitsing van het proces:

1. Stikstoffixatie:

* stikstofase -enzym: De belangrijkste speler in stikstoffixatie is het enzymstikstofase, gevonden in bepaalde bacteriën. Dit enzym vereist een aanzienlijke hoeveelheid energie, vaak afgeleid van de oxidatie van suikers.

* Energiebron: De bacteriën verkrijgen hun energie uit verschillende bronnen. Sommige zijn fotosynthetisch, terwijl anderen chemoheterotrofe zijn, die afhankelijk zijn van organische verbindingen voor energie.

* Conversie: Stikstofase zet N2 om in ammoniak (NH3). Deze ammoniak wordt vervolgens opgenomen in organische verbindingen, zoals aminozuren, die essentiële bouwstenen van eiwitten zijn.

2. Soorten stikstof-fixerende micro-organismen:

* Free-levende stikstoffixerende bacteriën: Deze bacteriën leven onafhankelijk in bodem en water, zoals Azotobacter en Clostridium.

* Symbiotische stikstoffixerende bacteriën: Deze bacteriën vormen een wederzijds voordelige relatie met planten, met name peulvruchten (bijv. Bonen, erwten, linzen). Ze leven in knobbeltjes op de plantenwortels en ontvangen koolhydraten uit de fabriek terwijl ze vaste stikstof bieden. Voorbeelden zijn Rhizobium en Bradyrhizobium.

3. Belang van biologische stikstoffixatie:

* Essentieel voor het leven: Stikstof is een vitale voedingsstof voor alle levende organismen, die een belangrijk onderdeel van eiwitten, nucleïnezuren (DNA en RNA) en chlorofyl vormen.

* Bodemvruchtbaarheid handhaven: Biologische stikstoffixatie vult de stikstof in de bodem aan, die constant wordt uitgeput door plantengroei en andere processen.

* Voedselproductie: Stikstoffixatie is cruciaal voor de landbouw, omdat het de beschikbaarheid van stikstof voor gewasplanten waarborgen.

4. Factoren die de biologische stikstoffixatie beïnvloeden:

* Zuurstofniveaus: Stikstofase is zeer gevoelig voor zuurstof, dus de bacteriën hebben vaak mechanismen om zichzelf te beschermen tegen zuurstof, zoals gespecialiseerde cellen of pigmenten.

* Bodem pH en vocht: Optimale omstandigheden voor stikstoffixatie variëren afhankelijk van de specifieke betrokken bacteriën.

* Beschikbaarheid van andere voedingsstoffen: De beschikbaarheid van fosfor, kalium en andere voedingsstoffen kan de stikstoffixatie beïnvloeden.

Samenvattend is biologische stikstoffixatie een essentieel proces dat atmosferische stikstof omzet in een bruikbare vorm, waardoor het essentieel is voor het leven op aarde.