微生物固氮作用(固氮微生物如何固氮)

固氮微生物如何固氮

1 生物固氮 土壤中的一些细菌微生物可以在常温常压下固氮 人类一直想探究的常温常压固氮方法 但目前的科技无法做到

2 人工高温高压固氮 就是一般化肥厂的那种方法 这种方法工艺复杂且危险 而且产能效能低

3 雷电的时候超高压放电也会固氮 把氮气转化为另一种氮的氧化气体 但这种方法同样是不能用来实际生产的。

固氮微生物固氮作用

1.生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。固氮微生物主要是指具有固氮功能的细菌，还包括有固氮功能的蓝藻和放线菌。 2.自然固氮：在自然环境中将氮气还原成氨的过程。　 3.工业固氮：使用化学、物理试剂处理氮气，得到含氮的产物。　　三者是三种固氮的不同方法而已，其原理生物固氮和自然固氮有相似之处。狭义的讲，我们一般说的自然固氮指的即是生物固氮。也就是说，自然固氮里包括生物固氮。

固氮微生物固氮反应式

高温高压催化剂条件下 N2+3H2=2NH3 高温高压下 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2(这个反应速度很快,基本上在实验室里,制出的NO一见空气全部变成红棕色就是NO2) 所谓固氮 就是把氮气转化成别的化合物。

固氮微生物固氮的生化机制

自然界分布很广,但它的固定途径只有高能固氮（火山爆发、闪电等）、生物固氮（固氮菌和根瘤菌与植物相互作用）以及工业固氮等.氮气经过固定可被植物所吸收,参加有机体蛋白质合成等生物化学过程,动物可直接摄取植物中的氮,除了被动植物同化的,其余的部分通过动植物死体和动物排泄物等形式返回自然界,其中一部分生成氨气,再与水作用又变成植物可吸收利用的氮,另一部分通过反硝化作用生成氮气返回大气中.完成循环.

固氮菌如何固氮

固氮反应就是固氮生物把游离的无机氮转化为有机氮（氨气）的过程。

人工固氮长期以来，人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力，以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 主要在合成氨中实现人工固氮（工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨，化学方程式：N2 + 3H2=（高温高压催化剂）2NH3）。 所有的含氮化学肥料也主要是由氨加工制成的。

人称这种合成氨方法为"哈伯－博施法"，这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就。 是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。合成氨的原料来自空气、煤和水， 因此是最经济的人工固氮法，从而结束了人类完全依靠天然氮肥的历史。

固氮微生物固氮原理

生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能，这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的：一种含有铁，叫做铁蛋白，另一种含有铁和钼，叫做钼铁蛋白。只有铁蛋白和钼铁蛋白同时存在，固氮酶才具有固氮的作用。生物固氮过程可以用下面的反应式概括表示。

N2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-（酶）→2NH3+nMg-ADP+nPi

分析上面的反应式可以看出，分子氮的还原过程是在固氮酶的催化作用下进行的。有三点需要说明：第一，ATP一定要与镁（Mg）结合，形成Mg-ATP复合物后才能起作用；第二，固氮酶具有底物多样性的特点，除了能够催化N2还原成NH3以外，还能催化乙炔还原成乙烯（固氮酶催化乙炔还原成乙烯的化学反应，常被科学家用来测定固氮酶的活性）等；第三，生物固氮过程中实际上还需要黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白参与，这两种物质作为电子载体能够起到传递电子的作用。

固氮微生物固氮过程

实验原理

农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。将用表土制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离开来。

目的要求

1．初步学会从土壤中分离自生固氮菌的方法。

2．初步学会制作临时涂片的方法。

材料用具

农田的表层土壤(土壤溶液的pH不低于6.5)。

无菌研钵，无菌玻璃棒，接种环，天平，存放有载玻片的酒精缸，盖玻片，显微镜，酒精灯，火柴，镊子，恒温箱，量筒，玻璃铅笔。

灭过菌的、盛有无氮培养基的培养皿，结晶紫染液，无菌水。

方法步骤

一、接种

1．接种前，将灭过菌的、盛有无氮培养基的培养皿，放在37℃的恒温箱中一两天。随后，选取培养基上没有生长任何微生物的培养皿供实验用。

2．取10g土壤，放在无菌研钵中，注入5mL无菌水，并用无菌玻璃棒搅拌均匀，备用。

3．将接种环放在酒精灯的火焰上灭菌。略微打开培养皿盖，将接种环放在培养基边缘处冷却。然后，用接种环蘸取少许稀泥浆，轻轻地点接在培养基的表面上，共点接15～20处(注意：接种时手和衣袖不要碰到火焰，以免烧伤)。

4．接种后，轻轻地盖上培养皿盖，将培养皿放在实验桌上，并在顶盖上写明实验内容、接种人的姓名和接种日期。

二、培养

将接过种的培养皿放入恒温箱内，在28～30℃的温度下培养3～4d。

三、观察

3～4d后，取出培养皿，仔细观察培养基上稀泥浆周围长出的培养物——黏液。黏液初为无色透明，以后为乳白色，最后变成褐色，表明含有自生固氮菌。

固氮作用微生物

1.生物固氮

生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。

2.非生物固氮

非生物固氮是指通过闪电、宇宙射 线和火山活动等高能固氮。

3.工业固氮

工业固氮就是用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨。

高温高压催化剂条件下N2+3H2=2NH3高温高压下

4NH3+502=4NO+6H202NO+O2=2N02(这个反应速度很快，基本上在实验室里，制出的NO一见空气全部变成红棕色就是NO2)所谓固氮 就是把氮气转化成别的化合物，只要把氮气转化了成别的东西 就是固氮 固氮有3种方式1.高能固氮，就是闪电了，N2在闪电下，成为NO，再转化成NO22.人工固氮，就是制NH3，N2+H2 3.生物固氮，就是固氮类的生物，比如根瘤菌,原褐固氮菌等等

固氮微生物如何固氮的

生物固氮由两类微生物来实现。一类是能独立生存的非共生微生物，主要有三种：好气性细菌、嫌气性细菌和蓝藻；另一类是与其他植物共生的共生微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌、与非豆科植物共生的放线菌以及与水生蕨类红萍共生的蓝藻等，其中以根瘤菌最为重要。