氮循环

氮是重要的一部分在microrganisms有机化合物,如氨基酸、蛋白质和DNA。的气态形式氮(N₂),使得对流层的78%。有人可能会认为这意味着我们总是有大量的氮,但不幸的是它不工作。气态氮无法吸收和用作营养的植物和动物;它必须首先被硝化细菌转化,因此,它可以进入食物链是氮循环的一部分。

转换过程中氮含氰基的细菌将首先氮转化成氨和铵,在固氮作用的过程。植物可以利用氨氮源。

固氮进行按照下列反应:
N₂+ 3 H₂- > 2 NH₃

固定铵后,氨和铵将进一步被转移,形成期间硝化作用过程。需氧细菌利用氧气将这些化合物。亚硝化单胞菌细菌首先将氮气转化为亚硝酸盐(NO₂^{- - - - - -}),随后硝化菌属亚硝酸盐转化成硝酸盐(NO₃^{- - - - - -}),植物养分。

硝化作用进行根据以下反应:
2 NH₃+ 3 o₂- > 2没有₂+ 2 H⁺+ 2 H₂O
2没有₂^{- - - - - -}+ O₂- > 2没有₃^{- - - - - -}

植物吸收铵和硝酸在同化过程中,之后它们转化为氮含量的有机分子,如氨基酸和DNA。
动物不能直接吸收硝酸盐。他们收到通过食用植物或plant-consuming动物营养的供应。
当氮养分在植物和动物,他们的目的专门分解细菌将开始这一过程被称为加氨,将它们转化为氨和水溶性铵盐。营养物质被转换回氨后,厌氧细菌将他们转化为氮气,在这一过程被称为反硝化作用。

脱氮进行按照下列反应:
没有₃^{- - - - - -}+ CH₂O + H⁺- >½N₂O +有限公司₂+ 1½小时₂O

最后,氮是释放到大气中。整个过程开始后释放。

氮循环的示意图表示所示:

氮作为一个限制因素

尽管氮转化过程经常发生和产生大量的植物营养,氮通常是植物生长的限制因素。水在土壤会导致这个错误。氮营养是水溶性,因此他们很容易被带走了,所以他们不再用于植物。

annamox反应

1999年研究人员Gist-Brocades在代尔夫特,荷兰,发现了一个被添加到新反应氮周期;所谓的annamox反应。这是发生在黑海,。亚硝酸盐和铵的反应意味着转换纯氮气(N₂),这比逃到大气中。引发的反应机制是一种新发现的细菌,调用Brocadia anammoxidans。这似乎是一个区分细菌;细胞内的膜也可以找到两个隔间被膜包围,一个非常罕见的现象。中间产品的反应包括羟胺,和有毒肼化合物。细菌被发现由严重透水膜,膜被认为功能作为肼产生细胞内的一个障碍。这一发现具有重大影响,因为它改变了整个海洋的氮平衡的贡献。

资料来源:任职于《新鹿特丹商业报,12-04-2003

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