• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Diazotrofia

    Przeczytaj także...
    Sinice, cyjanofity, cyjanobakterie, cyjanoprokariota (Cyanobacteria) – gromada organizmów samożywnych, dawniej uznawanych za rośliny, według nowszej taksonomii zaliczanych do Procaryota (prokarioty, królestwo bakterii).Wiązanie azotu cząsteczkowego — zjawisko włączania atomów azotu pochodzących z cząsteczek tego pierwiastka (N2) w związki chemiczne. Azot cząsteczkowy jest stosunkowo słabo reaktywną jego postacią i jako gaz stanowi większość ziemskiej atmosfery. Nawet w wodzie większość azotu to rozpuszczony azot cząsteczkowy. Z drugiej strony, ma istotne znaczenie biologiczne, gdyż jako makroelement wchodzi w skład aminokwasów i nukleozydów oraz ich pochodnych, takich jak polipeptydy, białka, kwasy nukleinowe, ATP, NAD i in., a także chityny i innych związków (oraz metabolitów tych związków). Wiązanie azotu jest niezbędnym etapem biogeochemicznego cyklu azotu, dzięki któremu może on przejść z atmosfery do hydrosfery i litosfery, a przede wszystkim biosfery.
    Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

    Diazotrofia – zdolność organizmów do wiązania azotu cząsteczkowego występującego w powietrzu i przekształcania go do postaci użytecznych biologicznie.

    Mimo że atmosfera ziemska jest bardzo bogatym rezerwuarem azotu, jest on nieprzyswajalny dla większości organizmów, zarówno eukariotycznych, jak i prokariotycznych. Zdolność diazotrofii wykazują tylko niektóre bakterie i archeany. Obydwa te taksony niegdyś były łączone, więc grupę tę określa się jako bakterie azotowe (np. Azotobacter, Rhizobium, Anabaena), przy czym ze względu na pewną ekologiczną odrębność sinic, czasami nie są one zaliczane do tej grupy.

    Przystosowanie w biologii jest wytworzeniem i posiadaniem pewnych cech lub narządów przez dany organizm, które pozwalają mu na poprawne funkcjonowanie w danym środowisku.Nitrogenaza – enzym bakteryjny związany z asymilacją azotu. Składa się z 2 rodzajów białek: białka zawierającego żelazo i białka zawierającego żelazo i molibden. Białko zawierające molibden przenosi elektrony na azot i w ten sposób, z udziałem dodatkowych etapów pośrednich, powstaje amoniak.

    Chemicznie reakcję wiązania azotu można przedstawić równaniem:

    N2 + 6H + energia → 2NH3

    Bardziej szczegółowo:

    8H + N2 + 8e + 16 MgATP → 2NH3 + H2 + 16MgADP + 16Pi
    gdzie ATP to adenozynotrifosforan (tu związany z magnezem), ADP – adenozynodifosforan, Pi – nieorganiczny fosforan, a reakcja jest katalizowana przez nitrogenazę.

    Diazotrofia wydaje się być bardzo starym ewolucyjnie przystosowaniem i pozwala być organizmem pionierskim, gdyż uniezależnia organizmy od takich źródeł azotu, jak związki amonowe, azotany czy aminokwasy.

    Prokarionty, prokarioty, organizmy prokariotyczne (Prokaryota, Procaryota) – mikroorganizmy w większości jednokomórkowe, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych charakterystycznych dla eukariontów. Nazwa pochodzi od greckich słów pros ("przed") i karyon ("orzech", "jądro"). Pozostałe synonimy to: akariobionty, akariota, organizmy akariotyczne, anukleobionty, bezjądrowce, bezjądrowe, prokariota, protokarionty, przedjądrowce.Eukarionty, eukariota, eukarioty, organizmy eukariotyczne (Eukaryota, Eukarya), określane też jako jądrowce, jądrowe, organizmy jądrowe, karioty, kariota (Karyobionta) – organizmy zbudowane z komórek posiadających jądro komórkowe z chromosomami, co jest jednym z elementów odróżniających je od prokariotów. Jądro komórkowe odgraniczone jest od cytoplazmy podwójną błoną białkowo-lipidową. Nazwa naukowa pochodzi od greckich słów ευ ("dobry", "prawdziwy") i κάρυον ("orzech", "jądro").

    Przypisy

    1. Maria J. Król, Julita Zielewicz-Duchowska. Genetyczne aspekty wiązania N2 bakterii z rodzaju Azospirillum. „Postępy Mikrobiologii”. 2005. 44, 1. s. 47-56. 
    2. January Weiner: Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999. ISBN 83-01-12668-X.
    Archeony, archeany (Archaea) dawniej zwane też archebakteriami, archeobakteriami (Archaebacteria) lub archeowcami – drobne, pierwotnie bezjądrowe, zwykle ekstremofilne jednokomórkowce, tradycyjnie zaliczane wraz z eubakteriami do prokariotów.Anabaena – rodzaj sinic nitkowatych z rodziny Nostocales. Występuje jako endofit na wilgotnej powierzchni gleby i mchów, w komorach powietrznych paproci Azolla jako symbiont, w planktonie oraz pod korą w bulwach korzeniowych sagowców. Sinice z tego rodzaju są zdolne do wiązania azotu atmosferycznego.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.
    Bakterie azotowe, bakterie diazotroficzne – bakterie (a także archeany obecnie niezaliczane do właściwych bakterii) zdolne do diazotrofii, czyli przyswajania — przy użyciu enzymu nitrogenazy — azotu cząsteczkowego (N2) występującego w atmosferze. Bakterie azotowe mogą żyć wolno lub w symbiozie z roślinami i grzybami, która może przyjmować różne formy i stopień współzależności. Niektóre żyją w ryzosferze, na powierzchni korzeni, w przestworach międzykomórkowych. Jedne bezobjawowo kolonizują tkanki gospodarza, podczas gdy inne wywołują powstanie specjalnych narośli na korzeniach (bakterie brodawkowe). W zasadzie do bakterii azotowych należy zaliczać niektóre sinice, mimo że ze względu na to, że tradycyjnie były one w zakresie zainteresowania botaniki, a nie bakteriologii, czasem są ujmowane jako grupa odrębna. Diazotrofię stwierdzono u następujących sinic: Anabaena, Anabaenopsis, Chloroglea, Calothrix, Cylindrospermum, Gloeocapsa, Mastigocladus laminosus, Tolypothrix, Trichodesmium, Westiellopsis. Niewykluczone jest też, że zdolne do niej są niektórzy przedstawiciele Oscillatoriales. Część diazotroficznych sinic współtworzy porosty.
    Bakterie (łac. bacteria, od gr. bakterion – pałeczka) – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.
    Azotany (nazwa systematyczna: trioksydoazotany(1−); w systemie Stocka: azotany(V)) − grupa związków chemicznych, sole i estry kwasu azotowego (HNO3).
    Magnez (Mg, łac. magnesium) – pierwiastek chemiczny, metal ziem alkalicznych (druga grupa główna układu okresowego). Izotopy stabilne magnezu to Mg, Mg oraz Mg.
    Organizmy pionierskie - organizmy żywe, mogące przetrwać w skrajnym środowisku. Żyją w maksymalnych lub minimalnych temperaturach, gdy jest bardzo sucho lub bardzo mokro, na stromych zboczach, nieutrwalonych wydmach itp. Zazwyczaj są to porosty, psammofity, sinice lub mszaki. Rosnąc na wyjątkowo ubogich podłożach, takich jak piaski czy skały, biorą udział w tworzeniu warstw gleby, przez co przygotowują podłoże dla innych, bardziej wymagających organizmów. Jako pierwsze pojawiają się w miejscach gdzie życie odbudowywane jest na nowo, np. po erupcji wulkanu, pożarze lasu czy łąki.Są to przeważnie organizmy samożywne. Samożywne protisty to podstawa w organizmach pionierskich.
    Adenozyno-5′-difosforan (ADP) – organiczny związek chemiczny, nukleotyd złożony z rybozy, adeniny i dwóch grup fosforanowych; po przyłączeniu jednej grupy fosforanowej powstaje ATP, z utworzeniem wysokoenergetycznego wiązania bezwodnikowego. ADP powstaje z ATP w wyniku hydrolizy lub przeniesienia 1 reszty fosforowej z ATP na akceptor (np. glukozę lub białko).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.028 sek.