微生物固氮的方法有哪三种方法
固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物又叫做固氮微生物。根据固氮微生物的固氮特点以及与植物的关系,可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮微生物和联合固氮微生物三类。(1)自生固氮微生物在土壤或培养基中生活时,可以自行固定空气中的分子态氮,对植物没有依存关系,常见的自生固氮微生物有好氧性自生固氮菌、厌氧性自生固氮菌。(2)共生固氮菌只有和植物互利共生时,才能固定空气中的分子氮。例如根瘤菌(与豆科植物互利共生);克氏放线菌(与非豆科植物共生);蓝藻(与红萍等水生蕨类植物共生)等等。(3)联合固氮微生物是介于自生和共生固氮微生物之的这一类微生物,它和共生植物有一定的专一性,但又不形成根瘤那样的特殊结构。例如固氮螺菌、雀稗固氮菌等等。
1.ATP的供应
2.还原力[H]和传递体
3.固氮酶:固二氮酶和固二氮酶还原酶
4.还原底物N2
5.镁离子
6.严格的厌氧环境
这些微生物能够自行固氮,它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间,称为联合固氮。
固氮微生物种类
1、自生固氮微生物
光合固氮微生物 能进行光合作用,以二氧化碳为碳源、光合产物为能源进行固氮作用的微生物。有蓝细菌(见蓝藻门)中的许多属种(如念珠藻属、鱼腥藻属等)和光合细菌中的红螺菌属以及绿硫菌属等。
化能自养固氮微生物 有些化能自养微生物(如氧化亚铁硫杆菌等)能以二氧化碳、亚铁氧化物和分子态氮为碳、能、氮源。
异养固氮微生物 进行异养生活,以适宜的有机碳化合物为碳源和能源,满足生活和固氮的需要。这个生理、生态群包括许多种类,如固氮菌科的所有属、芽孢杆菌属、梭菌属的一些种、固氮螺菌属、肠杆菌科的一些属种、反硫化细菌、产甲烷细菌和其他一些异养细菌的种类。
2、共生固氮微生物 有些微生物种类只能或主要是在与其他生物营共生生活时固氮。
根瘤菌和豆类共生体系 许多种豆类植物能和根瘤菌属的相应种共生。根瘤菌侵入寄生根内,刺激寄主根上形成根瘤,根瘤菌在根瘤内定居并固氮。豆类植物和根瘤菌的共生关系具有属种的专性,一种或一株根瘤菌只能在一定的豆类植物种或品种上共生、结瘤、固氮(见根瘤菌科)。一些重要豆科作物种类和根瘤菌的专适共生关系如下:
苜蓿根瘤菌——苜蓿、草木樨 ;三叶草根瘤菌——三叶草;豌豆根瘤菌——豌豆、蚕豆;菜豆根瘤菌——菜豆;紫云英根瘤菌——紫云英;大豆根瘤菌——大豆;豇豆根瘤菌——豇豆、花生、绿豆、赤豆、柽麻、扁豆、刀豆等。
非豆类种子植物及其内生菌的共生固氮体系 有些非豆类种子植物也能和某种固氮微生物共生形成根瘤并固氮,如桤木属、杨梅属、木麻黄属等种类的根瘤内有弗兰克氏属放线菌营共生固氮作用。
3、联合固氮微生物
有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等,能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性,但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮,它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间,这种固氮形式叫做联合固氮。联合固氮微生物常见的有以下两种类型:
(1)红萍和鱼腥藻联合体系 红萍(又称绿萍,学名满江红)鳞片叶的叶腔内有鱼腥藻生长,行共生固氮作用。
(2)固氮地衣 有些地衣的光合伙伴是固氮蓝细菌,能进行固氮作用。
一切固氮微生物都含有固氮酶,固氮酶催化分子态氮还原为氨。由于固氮微生物也能利用其他氮源,固氮作用并不是固氮微生物的必需生理功能,所以许多种固氮微生物的生活条件和固氮条件并不完全一致。氮是植物生长的重要营养元素之一,利用固氮微生物提高农作物产量、降低生产成本,是一项重要的农业科学技术。
生物固氮作用生物固氮
51、地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨)和高能固氮(如闪电等高空瞬间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨水带到地面)。52、据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,...
自然界固氮作用的两条主要途径
自然界中的固氮作用主要有两条途径分别是一条是非生物固氮,另一条是生物固氮。一、非生物固氮 1、固氮细菌:在土壤中,存在着一种名为固氮细菌的微生物,它们能够将空气中的氮气转化为氨。这种转化是在固氮细菌体内进行的,涉及到一系列复杂的生物化学反应。这些微生物在土壤中的活动,为植物提供了重要...
生物固氮的过程是怎样的?越详细越好》
地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨)和高能固氮(如闪电等高空瞬间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨水带到地面)。据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物...
自然界中有哪些固定氮的途径?人类的哪些活动参与了氮的循环?
闪电,豆科植物根瘤菌,微生物,自然界固定氮的主要途径有两种.其一为闪电:闪电以其巨大的能量,把在大气中的氮分子解离,并继续与氧分子反应产生氮的氧化物,这些氧化物会溶于雨水,生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中.虽然世界上到处常有闪电,但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法;每年经由闪电...
什么是固氮,固碳?
固氮是将游离态的N2转化成NH3 供植物吸收利用 固氮有三种方法 1.闪电固氮 2.工业固氮(化肥厂)3.生物固氮(固氮微生物)硝化细菌是将NH3转化成铵盐 部署于固氮范畴 固碳则是将无机碳(CO2)转化成有机碳(淀粉等)常见固碳有两种方法1.光合作用 (绿色植物 光合自养微生物如蓝藻)2.化能合成作用(...
固氮菌进行生物固氮反应需要满足哪些条件
各类固氮微生物进行固氮的基本反应式相同,即 N2+6e-+6H++nATP→2NH3+nADP+nPi 此反应很清楚地表明要进行固氮,必须满足以下基本条件 :(1)必须有具固氮活性的固氮酶。(2)必须有电子和质子供体,每还原1分子N2需要6个电子和6个质子,另有2个质子和电子用于生成H2。还需有相应的电子传递链传递...
植物是怎样固氮的
异养固氮菌和自养固氮菌利用自身的能量把氮气转化成氨气,然后再转化成硝酸,再转化成硝酸盐,最后摄入植物体内
固态氮自然界中有哪些固态氮的途径
即氮气在大气放电的情况下与氧气反应生成一氧化氮:N2+O2=2NO (条件是放电)一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮 2NO+O2=2NO2 无需条件 二氧化氮又与水反应生成硝酸 NO2+H2O=HNO3+NO (未配平)硝酸再与土壤中的盐反应生成硝酸盐,以硝酸根离子形式被植物吸收。另一个是生物固氮:自然界中有两类固氮...
关于固氮的方法有哪些
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。
生物固氮生物固氮的研究进展
未来,生物固氮研究将聚焦于基础理论和应用开发。基础研究将关注最佳诱导条件、共生效能提升及固氮机制的深入理解。应用研究则侧重于培育新的固氮植物,通过生物技术改造微生物和作物,实现更广泛和高效的共生固氮。这一领域展现出广阔的发展前景,有望实现非豆科作物与固氮微生物的共生结瘤固氮,为农业生产和...
戊盛二十: 固氮微生物种类1、自生固氮微生物 光合固氮微生物 能进行光合作用,以二氧化碳为碳源、光合产物为能源进行固氮作用的微生物.有蓝细菌(见蓝藻门)中的许多属种(如念珠藻属、鱼腥藻...
承德市15171205290: 急,什么是生物固氮的六要素! - ?
戊盛二十:[答案] 生物固氮 (1)生物固氮的概念 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)固氮微生物的类型 固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物...
承德市15171205290: 几种固氮方式的区别 - ?
戊盛二十: 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.自然固氮:在自然环境中将氮气还原成氨的过程.工业固氮:使用化学、物理试剂处理氮气,得到含氮的产物.3者是3中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.
承德市15171205290: 生物固氮的过程是怎样的?越详细越好 ?
戊盛二十: (1)生物固氮的概念 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)固氮微生...
承德市15171205290: 固氮有三种方式:生物固氮、工业合成氨和放电条件下氮气与氧气化合.全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总 - ?
戊盛二十: (1)在豆科植物的根瘤中,有能够固氮的根瘤菌与豆科植物共生,根瘤菌有固氮作用,能将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为根瘤菌提供有机物.二者互惠互利,共同生活.可见根瘤菌对豆科植物的生长是有利的.像这样,细菌和...
承德市15171205290: 固氮微生物有哪些? - ?
戊盛二十: 固氮微生物多种多样,不同的划分标准满足了不同的要求.从它们的生物固氮形式来分,有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种. ①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称.在自然界,自生固氮微生物种类很多,分散地...
承德市15171205290: 生物固氮有哪三种途径??
戊盛二十: 是固氮的途径吧?有生物固氮,自然固氮和工业固氮三种.
承德市15171205290: 什么是固氮,固碳? - ?
戊盛二十: 固氮是将游离态的N2转化成NH3 供植物吸收利用 固氮有三种方法 1.闪电固氮 2.工业固氮(化肥厂)3.生物固氮(固氮微生物) 硝化细菌是将NH3转化成铵盐 部署于固氮范畴 固碳则是将无机碳(CO2)转化成有机碳(淀粉等) 常见固碳有两种方法1.光合作用 (绿色植物 光合自养微生物如蓝藻)2.化能合成作用(常见有硝化细菌 利用氧化NH3来合成有机物) 而且要知道 固氮和固碳是两个独立过程 相互并不影响 如 能固氮的也可固碳 如蓝藻能固氮而不能固氮 如根瘤菌 学嘛 就要学好学牢 加油
承德市15171205290: 固氮微生物有哪些作用? - ?
戊盛二十: 有人说现代农作物的增长一靠优良的品种,二靠化肥.足以证明化肥在农业上的作用已被升高到了一个极为重要的地位.目前我们所应用于农作物的化肥不外乎氮、磷、钾三大类,而氮肥又居这些化肥之首,因为氮是植物生长不可缺少的元素. ...
承德市15171205290: 什么是固定氮作用????? - ?
戊盛二十: 分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程.自然界氮(N2)的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程.大气中90%以上的分子...