ба в молекулі азоту (N 2 ) розірвати потрійний зв'язок і потім до атома азоту (N) приєднати три атоми водню. У синтезі аміаку бере участь газоподібний водень. Для більшості азотфіксуючих організмів джерелом водню будуть органічні сполуки, наприклад глюкоза, що утворюється при фотосинтезі. Головне подібність всіх систем зв'язування атмосферного азоту - потреба у великій кількості енергії: у промисловості - в електроенергії, а у живих організмів - в енергії у вигляді АТФ за рахунок розщеплення вуглеводів. Всі азотфиксирующие організми містять важливий фермент - нитрогеназа, без якого вони не здатні біологічно пов'язувати азот. Структура нітрогенази майже однакова у всіх видів бактерій. Вона складається з двох білків, кількох атомів молібдену і заліза. Нитрогеназа відновлює N 2 до іона амонію (NH 4 + ). Надлишок NH 4 + пригнічує синтез ферменту. Тому у бобових, які отримали великі дози азотних добрив, відсутні на корінні бульби.
Особливість нітрогенази полягає в тому, що вона чутлива до кисню. У присутності кисню білкова частина ферменту руйнується і відповідно повністю втрачається його активність. Ця чутливість заважає роботі всієї азотфиксирующей системи і ускладнює дослідження ферментів. Необхідно конструювати особливі прилади і експериментувати з ферментом в безкисневих умовах. p align="justify"> У природі азотфиксирующие бактерії і водорості по-різному пристосувалися захищати свій головний фермент від кисню. У анаеробних бактерій цієї проблеми не існує. Мешкаючи в глибоких шарах грунту, вони можуть жити тільки в безкисневих умовах. p align="justify"> Цианобактерии мають спеціалізовані товсті клітини, які містять особливу речовину, що перешкоджає проникненню кисню. Схожа захист виникла у аеробних (що живуть в кисневих умовах) бактерій, у яких кисень при вступі в клітку відновлюється до води. p align="justify"> Бобові рослини разом з симбиотическими бактеріями також виробили цікаву захисну систему від кисню, улавливаемого перш, ніж він досягне клітини. Його "підстерігає" особливий білок - леггемоглобін, синтезується в кореневих клубеньках. Подібно гемоглобіну тварин, цей білок здатний зв'язувати кисень і віддавати його при необхідності. Можливо, така висока чутливість нітрогенази до кисню, а також потреба у великій кількості енергії для її роботи є причиною того, що в природі не так вже багато організмів, здатних здійснювати біологічну фіксацію азоту. p align="justify"> Азот, засвоєний свободноживущими і бульбочкових мікроорганізмами, поступово накопичується в грунті. Його кількість може коливатися від 60 до 300 кілограмів на гектар. Накопичений таким шляхом азот не тіль...
