Биологическая фиксация азота

Биологическая фиксация азота

Биологическая фиксация азота
СОДЕРЖАНИЕ

3. Методы инокуляции семян.

– смешивание сухого инокулята перед
посевом (малоэффективен)

– внесение инокулята в семена в виде
водной суспензии, можно с добавлением
водорастворимого клея (КМЦ и др)

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

– дрожжирование семян – приготовление
гранул, содержащих семена неорганические
порошкообразные вещества (фосфат
кальция, известковая мука) культура
ризобий на частицах торфа клеящее
вещество

– внесение бактерий непосредственно в
почву отдельно от семян, т.к. семена
необходимо обработать фунгицидами и
пестицидами, которые могут вызывать
гибель бактерий, в оболочке семян могут
содержаться АБ.

Промышленная азотфиксации

Биологическая фиксация азота

Молния нагревает воздух вокруг него разорвать узы N

2

, начиная образование азотистой кислоты.

Азот может быть зафиксирован с помощью молнии преобразования азота и кислорода в NO х ( оксиды азота ). NO х не может вступать в реакцию с водой , чтобы сделать азотистую кислоту или азотную кислоту , которая просачивается в почву, где она делает нитрат , который является полезным для выращивания растений.

Азот в атмосфере высокой стабильности и инертен из – за там быть тройной связью между атомами в Н 2 молекулы. Молния производит достаточное количество энергии и тепла , чтобы разорвать эту связь , позволяя атомы азота в реакцию с кислородом , не образующих х . Это сам по себе не может быть использовано растениями, но так как эта молекула охлаждает он реагирует с большим количеством кислорода с образованием NO 2 . Эта молекула в свою очередь , реагирует с водой с образованием HNO 3 (азотной кислоты) , которая может использоваться растениями.

Биологическая фиксация азота

Схематическое изображение

азотного цикла

. Абиотическая фиксация азота была опущена.

N 2 16ATP 8e- 8H -{amp}gt; 2NH3 Н2 16ADP 16P я

Процесс соединен с гидролизом 16 эквивалентов АТФ и сопровождается одновременным образованием одного эквивалента H 2 . Превращение N 2 в аммиак происходит на металлическом кластере под названием FeMoco , аббревиатура для железо-молибденового кофактора. Механизм протекает через серию протонирования и сокращение шагов в котором FeMoco активного сайта гидрирование в Н 2 подложки.

Нитрогеназа быстро деградируют под действием кислорода. По этой причине многие бактерии прекратить производство фермента в присутствии кислорода. Многие азотфиксирующие организмы существуют только в анаэробных условиях, дышащий обратить вниз уровни кислорода, или связывание кислорода с белком , таким , как легоглобин .

Биологическая фиксация азота

Диазотрофы распространены в области бактерий , включая цианобактерии (например, весьма значительное Trichodesmium и Cyanothece ), а также зеленые серные бактерий , Azotobacteraceae , ризобии и Франкию . Несколько облигатно анаэробные бактерии фиксируют азот , включая многие (но не все) Clostridium SPP.

Цианобактерии обитают почти все подсвеченные среды на Земле и играют ключевую роль в углеродном и азотном цикле в биосфере . В общем, цианобактерии могут использовать различные неорганические и органические источники азота в сочетании, такие как нитрат , нитрит , аммоний , мочевины , или некоторых аминокислоты .

Некоторые штаммы цианобактерий также способны diazotrophic роста, способность , которая , возможно, присутствовала в их последнем общем предке в архом эоне. Фиксация азота цианобактерий в коралловых рифов может исправить в два раза больше азота , как на суше, около 1,8 кг азота фиксируется в расчете на гектар в день (около 660 кг / га / год).

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Возможность того, что атмосферный азот вступает в реакции с некоторыми химическими веществами впервые была обнаружена Desfosses в 1828. Он наблюдал , что смеси щелочных металлов оксидов углерода и реагируют при высоких температурах с азотом. С использованием карбоната бария в качестве исходного материала первый коммерчески используемый процесс стал доступен в 1860 – х годах , разработанных Margueritte и Sourdeval.

В результате цианид бария может быть подвергнуто взаимодействию с получением пара аммиака . В 1898 году Адольф Франк и Никодем Каро развязаны процесс и первый полученный карбид кальция и на последующей стадии подвергают взаимодействию его с азотом , к цианамида кальция . Процесс Оствальда для производства азотной кислоты был обнаружен в 1902.

процесс Габера

Биологическая фиксация азота

Оборудование для исследования фиксации азота

альфа – лучи

(Fixed азот научно – исследовательская лаборатория, 1926)

Искусственное производство удобрений в настоящее время является самым большим источником фиксированного азота человеческого производства в Земли «ы экосистемы . Аммиак является необходимым предшественником удобрений , взрывчатых веществ и других продуктов. Наиболее распространенным методом является процесс Габера .

Много исследований было проведено на открытии катализаторов для фиксации азота, часто с целью уменьшения энергии , необходимой для этого преобразования. Тем не менее, такие исследования до сих пор не удалось даже приблизиться к эффективности и легкости процесса Габера. Многие соединения реагируют с атмосферным азотом с получением диазота комплексов . Первый диазота комплекс , чтобы быть сообщено было Ru (NH 3 ) 5 (N 2 ) 2 .

Каталитические фиксации химического азота при условиях окружающей среды является постоянным научным делом. Ведомое на примере нитрогеназы, эта область гомогенного катализа продолжается, с особым акцентом на гидрирование с получением аммиака.

Металлический литий уже давно известно , для сжигания в атмосфере азота, с последующим превращением в нитрид лития . Гидролиз полученного нитрида дает аммиак. В связи с этим процессом, триметилсилил хлорид , лития и азота реагируют в присутствии катализатора с получением трис (триметилсилил) амин . Трис (триметилсилил) амин затем может быть использован для реакции с {amp}amp; alpha ;

Биологическая фиксация азота

Снижение синтетического азота

Поиски четко определенный промежуточные привели к характеристике многих диазота комплексов переходных металлов . Лишь немногие из этих хорошо определенных комплексов функционировать каталитический, их поведение освещены возможные этапы фиксации азота. Плодотворные ранние исследования были сосредоточены на М (N 2 ) 2 ( DPPE ) 2 (М = Мо, W), который протонирует с получением промежуточных соединений с лигандом М = N-NH 2 .

В 2003 г. был найден амидо комплекс молибдена , чтобы катализировать восстановление N 2 , хотя и с несколько оборотов. В этих системах, как биологический, водород поступают на подложку гетеролитический, с помощью протонов и сильного восстановителя , а не с Н 2 сами по себе.

В 2011 году , еще один молибден-система была обнаружена, но с дифосфора пинцета лиганда . Фотолитическое расщепление азота также считаются.

Биологическая фиксация азота

активация 2018 диазота Брауншвейга с переходными видами borylene

Фиксация азота при р-блочного элементе была опубликована в 2018 году в результате чего одна молекулы диазота связана два переходных Льюис базового -stabilized borylene видов. В результате дианион был впоследствии окисляется до нейтрального соединения, и восстанавливают с использованием воды.

5. Мб-е превращение р. Микориза и ее целенаправленное создание.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Растения способны усваивать Р только
в виде растворимых солей ортофосфорной
кислоты и одно- и двузамещенных фосфатов.
Органические соединения Р поступают в
почву с остатками животных, растений,
недоступны растениям. Ряд м/о могут
превращать органические соединения
животных и растительных остатков в
неорганические, к ним относят бактерии
родов Bacillus,Pseudomonas,
некоторые грибы, актиномицеты и т.д.

Неорганические соединения Р, входящие
в состав минералов, превращаются в
растительные фосфаты. Вокруг корней
растений концентрируются различные
м/о: бактерии, водоросли, грибы, некоторые
грибы входят в непосредственный контакт
с корнями, вступая с ними в симбиоз –
микориза(грибокорень), экто- и
эндомикориза.

Обычная разновидность эндомикоризы –
везикулярно-арбускулярнаямикориза,
название связано с наличием на покровных
тканях пораженного корня характерных
везикул и арбускул (деревца). В/а микориза
образуется грибами зигомицетами (около
100 видов), которые вступают в симбиоз с
растениями, встречается во всех
климатических поясах, присуща большинству
(80%) покрыто- и голосеменных, в т.ч. многим
с/х растениям.

В/а микориза помогает растениям поглощать
из почвы фосфаты, цинк, медь, особенно
полезна микориза для растений со
слаборазвитой корневой системой. Не во
всех почвах есть подходящие разновидности
грибов: нет в почве теплиц и грунте для
комнатных растений. Гибнут грибы после
применения гербицидов и фунгицидов.

– просеивание природной почвы через
сито, выделение спор гриба на сите

– инокуляция спорами стерильной почвы
в горшках, в которых выращиваются
растения определенного вида

– инокуляция этой почвы других видов
растений

Др способ производства инокулята – это
выращивание растений без почвы –
гидропоника,корни расположены в
лотках с проточным питательным раствором,
так, что половина корней в растворе, а
половина выступает из него, но покрыта
тонкой пленкой раствора. Споры микоризы
вносят между корней, и в/а микориза в
таких условиях развивается эффективно.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Технология инокуляции в почву эндофита
подобна той, которая используется при
внесении в почву азотфиксирующих
бактерий, обработка семян инокулятом
перед высевом, посев в виде гранул,
содержащих семена, споры и твердый
носитель.

Комментировать
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector