
根瘤菌固氮反應(yīng)式
根瘤菌與豆科植物的共生關(guān)系是自然界中非常重要的氮循環(huán)過(guò)程之一。根瘤菌能夠?qū)⒋髿庵械牡獨(dú)猓∟?)轉(zhuǎn)化為植物可利用的氨(NH?),這一過(guò)程稱(chēng)為生物固氮作用。以下是根瘤菌固氮反應(yīng)的具體步驟和化學(xué)方程式:
1. 氮?dú)獾倪€原
- 反應(yīng)物:N? + 8H? + 8e? + 16MgATP
- 產(chǎn)物:2NH? + H? + 16MgADP + 16Pi
2. 能量來(lái)源
- ATP水解:MgATP + H?O → MgADP + Pi + H?
3. 電子傳遞鏈
- 電子供體:通常為NADH或FADH?
- 電子受體:最終將電子傳遞給固氮酶復(fù)合體
4. 固氮酶的作用
- 固氮酶復(fù)合體:由兩個(gè)主要蛋白組成,即鐵蛋白(Fe蛋白)和鉬鐵蛋白(MoFe蛋白)
- 鐵蛋白:接受電子并將其傳遞給鉬鐵蛋白
- 鉬鐵蛋白:催化氮?dú)獾倪€原反應(yīng)
反應(yīng)步驟列表
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氮?dú)獾倪€原
- 反應(yīng)物:N? + 8H? + 8e? + 16MgATP
- 產(chǎn)物:2NH? + H? + 16MgADP + 16Pi
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能量來(lái)源
- ATP水解:MgATP + H?O → MgADP + Pi + H?
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電子傳遞鏈
- 電子供體:NADH或FADH?
- 電子受體:固氮酶復(fù)合體
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固氮酶的作用
- 固氮酶復(fù)合體:鐵蛋白(Fe蛋白)和鉬鐵蛋白(MoFe蛋白)
- 鐵蛋白:接受電子并傳遞給鉬鐵蛋白
- 鉬鐵蛋白:催化氮?dú)獾倪€原反應(yīng)
關(guān)鍵點(diǎn)總結(jié)
- 氮?dú)獾倪€原:需要大量的能量(ATP)和電子。
- 固氮酶:是固氮反應(yīng)的核心酶,由鐵蛋白和鉬鐵蛋白組成。
- 電子傳遞:通過(guò)電子傳遞鏈從NADH或FADH?傳遞到固氮酶。
- 能量供應(yīng):ATP的水解提供必要的能量。
參考資料
- Brock, T. D., & Madigan, M. T. (2009). Biology of Microorganisms. Pearson Education.
- Postgate, J. R. (1998). Nitrogen Fixation. Cambridge University Press.
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