123.130.221.191：建立内容为“'''固氮生物''' ({{lang|en|Diazotroph}})多为细菌及古菌，能将空气中的氮气固定为较有用的形式，例如︰氨。<…”的新页面

2021-07-21T18:50:48Z

建立内容为“'''固氮生物''' ({{lang|en|Diazotroph}})多为细菌及古菌，能将空气中的氮气固定为较有用的形式，例如︰氨。<…”的新页面

新页面

'''固氮生物''' ({{lang|en|Diazotroph}})多为[[细菌]]及[[古菌]]，能将空气中的氮气[[固氮作用|固定]]为较有用的形式，例如︰氨。<ref name=Postgate98>{{cite book |author=Postgate, J |year=1998 |title=Nitrogen Fixation, 3rd Edition |publisher=Cambridge University Press, Cambridge UK}}</ref>

固氮生物是能不透过外在资源而[[固氮]]的[[有机体]]。举例来说，这样的有机体包含︰[[根瘤菌]]及属于放射菌的弗兰克氏菌。所有的固氮生物都有铁[[钼]]或铁钒[[蛋白]]的[[固氮酶]]系统。其中做最多研究的是克雷伯氏[[肺炎]]菌([[Klebsiella]] pneumoniae) 和 Azotobacter vinelandii。它们能被广泛利用是因为它们的[[基因]]易于培养及生长快速。<ref name=DK94>{{cite journal |author=Dixon R and Kahn D |year=2004 |title=Genetic regulation of biological nitrogen fixation |journal=Nat Rev Microbiol |volume=2 |issue=8 |pages=621–31 |doi=10.1038/nrmicro954 |pmid=15263897}}</ref>

==固氮生物的类型==

固氮生物在分类上散布于细菌族群之中﹙大多数为细菌但也有些为[[古生菌]]﹚。即使是同种中有些生物具有固氮的能力，并不保证他者也有相同能力。<ref name=Postgate98/> 当氮经由其他资源获得利用，[[固氮作用]]便会停止，除此之外，有许多种的生物会在有氧的状况下停止固氮。

===游离固氮的固氮生物===
* 厌氧者-这些生物是绝对厌氧的，他们无法容忍氧气的存在，即使他们不是在固氮的情况之下。他们习惯生长在低氧气的环境下，例如︰土壤之中、朽木之中。梭菌属就是一个例子。硫酸盐的还原菌则是海洋沉积物中的重要一例(Desulfovibrio)，有些甲烷的古生菌可以在泥巴及动物肠道中进行固氮。<ref name=Postgate98/>
* 兼性厌氧者-这类的生物能在有氧或无氧的环境下生活，但他们只能在厌氧的环境下固氮。通常这类的物种在进行呼吸时，氧气消耗的速度往往与其吸收的速度相同，以确保氧气在的含量是较低的。举例来说，有以下这些物种︰Klebsiella pneumoniae、Bacillus polymyxa、Bacillus macerans、Escherichia intermedia。 <ref name=Postgate98/>
* 需氧者-这类的生物需要有氧气才生长，即使他们的固氮酵素会因为氧气的存在而失去作用，Azotobacter vinelandii是这类研究最多的生物。他们有相当高的呼吸效率，与具保护性的化合物，用以防止氧气的伤害。有很多其他的生物也是透过这种方式来减少氧气，只是他们的呼吸效率与氧气容忍度相较起来没有那么高。 <ref name=Postgate98/>
*有些光合细菌也会进行固氮作用，他们在行光合作用时会产生作为副产品的氧气，这群体的生物有种异形细胞(heterocyst)，用以进行固氮作用而不受氧气影响。举例来说，有以下这些物种︰Anabaena cylindrica、Nostoc commune。其他没有异形细胞的光合细菌，只能在低照光及低氧气的环境下进行固氮。(举例︰Plectonema)<ref name=Postgate98/>
*有些光合细菌在进行光合作用时，是不会产生氧气的，他们只有单个光合系统，无法将水进行分解。固氮酵素的传送会被氮气所限制。正常来说，因铵根离子的产生，固氮酵素会经由负电的反馈进行传送，但在缺乏氮气的情况下，产物并不会形成，而副产品氢气则会继续存在着。举例来说，有以下这些物种︰Rhodobacter sphaeroides、Rhodopseudomonas palustris、Rhodobacter capsulatus。 <ref name=Blankenship>Blankenship RE, Madigan MT & Bauer CE (1995). Anoxygenic photosynthetic bacteria. Dordrecht, The Netherlands, Kluwer Academic.</ref>

===[[共生固氮]]的固氮生物===
* [[根瘤菌]]-- 这些物种能与豆科植物进行共生。他们会在植物根部形成根瘤作为固氮作用的场所，并产生豆血红蛋白以限制氧气。<ref name=Postgate98/>
* {{link-en|弗兰克氏菌|Frankia}} -- 对于这种放射菌科的固氮生物，我们并没有相当多的了解。这种细菌也影响了植物根部，并形成根瘤。放射菌科的固氮生物所产生的根瘤，是由几个小裂片所组成，每个小裂片有类似侧根的结构。弗兰克氏菌会在植物皮层组织形成根瘤，也正是他们固氮的地方。<ref name=Vessey />与放射菌共生的植物和弗兰克氏菌也会产生豆血红蛋白， <ref name=Beckwith02>{{cite journal |author=Beckwith, J, Tjepkema, J D, Cashon, R E, Schwintzer, C R, Tisa, L S |year=2002 |title=Hemoglobin in five genetically diverse Frankia strains |journal=Can J Microbiol |volume=48 |pages=1048–1055 |doi=10.1139/w02-106 |pmid=12619816 |issue=12}}</ref> 但他们彼此并没有像根瘤菌与植物所建立的关系那样稳固。<ref name=Vessey>{{cite journal |author = Vessey JK, Pawlowski, K and Bergman B |title=Root-based N<sub>2</sub>-fixing symbioses: Legumes, actinorhizal plants, ''Parasponia'' sp and cycads |journal=Plant and soil |year=2005 |volume=274 |issue=1–2 |pages=51–78 |doi= 10.1007/s11104-005-5881-5}}</ref>
* [[蓝菌门|蓝绿菌]]--也有些具共生固氮的蓝绿菌。有些和真菌共生，例如︰地衣、有些则和叶苔共生、或与蕨类、苏铁共生。 <ref name=Postgate98/>和这些物种共生并不会产生根瘤(事实上绝大部分的这些植物并没有根)。有异形细胞用以排除氧气，就如我们前面所讨论的。与蕨类的共生在农业上是相当重要的︰水中蕨类满江红会与[[鱼腥藻属]]进行共生，达成固氮作用，对稻作文化是相当重要的一种绿肥。 <ref name=Postgate98/>
* 与动物共生-虽然有许多的固氮生物在动物的内脏中被发现，但仍有过多的氨去压制固氮作用。<ref name=Postgate98/>白蚁在摄食低量的氮时，可以进行固氮，但其贡献可说是微乎其微。[[船蛆]]可能是唯一的物种，能获取足够的利益。 <ref name=Postgate98/>

==重要性==

就整体而言，除了[[蓝绿菌]]之外，共生固氮对所有生物利用氮的贡献上，是远远胜过游离固氮的<ref name=Postgate98/>

==参考==

{{Reflist}}

==其他连结==
* {{En}}[http://azotobacter.org 固氮菌]
* {{En}}[http://www.rhizobia.co.nz 根瘤菌]
* {{En}}[http://web.uconn.edu/mcbstaff/benson/Frankia/FrankiaHome.htm Frankia & Actinorhizal Plants]

[[Category:氮素代谢]] [[Category:环境微生物学]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BA%E6%B0%AE%E7%94%9F%E7%89%A9 维基百科-固氮生物]

固氮生物 - 版本历史

123.130.221.191：建立内容为“'''固氮生物''' ({{lang|en|Diazotroph}})多为细菌及古菌，能将空气中的氮气固定为较有用的形式，例如︰氨。<…”的新页面