Энциклопедический словарь
юного биолога

Азотфиксация

Азотфиксация — это процесс связывания атмосферного азота бактериями — единственными организмами, способными его осуществлять. Азотфиксирующие бактерии восстанавливают молекулярный азот N2 до аммиака ЫНз при помощи фермента нитрогеназы, которая «работает» при обычной температуре, в то время как химический синтез аммиака из азота и водорода требует высоких температур и давлений.

Азотфиксация очень широко распространена среди аэробных бактерий (см. Аэробы), но особенно среди анаэробных (см. Анаэробы). Ее осуществляют как свободноживущие бактерии (цианобактерии, азотобактер и др.), так и симбиотические (см. Симбиоз). Клубеньковые бактерии, например, поселяются на корнях бобовых и некоторых других растений (лоха, облепихи, ольхи). В клетках бактерий аммиак используется для биосинтеза аминокислот и других азотсодержащих веществ. После гибели бактерий органический азот минерализуется и становится доступным для растений. В свою очередь, симбиотические бактерии получают от растения углеводы, минеральные соли.

Влияние образования клубеньков на рост растения. Два растения красного клевера, выращенные в среде с недостаточным содержанием связанного азота:1 — растение без клубеньков растет очень слабо из-за недостатка азота; 2 — у растения с клубеньками нормальный рост; 3 — бактерии в окрашенном препарате содержимого корневого клубенька.

Азотфиксирующие бактерии ежегодно поставляют в почву 2 млн. т связанного азота, или 1/5 часть необходимого количества азотных удобрений. Перед будущими исследователями стоит задача умножить число почвенных азотфиксаторов и более эффективно использовать их в качестве биопрепаратов, благодаря чему будут сокращены большие затраты энергии на промышленное получение минерального азота. Усилия генной инженерии направлены на получение бактерий с высокоактивной нитрогеназой, способных в больших количествах связывать и накапливать азот. Еще более интересны попытки включить ген нитрогеназы в растительную клетку.

Рейтинг@Mail.ru