تثبيت النيتروجين: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
روبوت - اضافة لشريط البوابات : كيمياء حيوية (54975) (من fr wiki)
SHBot (نقاش | مساهمات)
سطر 15:
العملية مقرونة [[حلمهة|بحلمهة]] 16 مكافئ من [[ثلاثي فوسفات الأدينوسين]] ويرافقها تشكل جزيئ H<sub>2</sub>. في الدايازتروف التي تعيش بشكل حر تهضم الأمونيا التي ولدها النيتروجيناز إلى غلوتامات عن طريق أنزيم [[غلوتامين سينثيتاز]].
 
الجينات الميكروبية المطلوبة لتثبيت النيتروجين موزعة على نطاق عريض في البيئات المتنوعة. <ref>{{cite journal|author=Gaby, J.C.; Buckley, D.H.|title=A global census of nitrogenase diversity.|journal=Environmental Microbiology |year=2011|pages=1790–1799|doi=10.1111/j.1462-2920.2011.02488.x|volume=13|issue=7}}</ref><ref>{{cite journal|author=Hoppe, B.; Kahl, T.; Karasch, P.; Wubet, T.; Bauhus, J.; Buscot, F.; Krüger, D.|title=Network analysis reveals ecological links between N-fixing bacteria and wood-decaying fungi.|journal=PLoS ONE|year=2014|pages=e88141|doi=10.1371/journal.pone.0088141|volume=9|issue=2}}</ref>
 
الأنزيمات المسئولة عن عمل النيتروجيناز حساسة جداً للتخريب بالأوكسيجين. كثير من البكتيريا تتوقف عن إنتاج الأنزيمات في وجود الأوكسيجين.<ref name=postgate/> توجد الكثير من أحياء تثبيت النيتروجين فقط في ظروف لا هوائية، وتتنفس لإنقاص معدلات الأوكسيجين، أو تربطة ببروتين مثل [[ليغيموغلوبين]].<ref name=postgate/>
سطر 23:
الدايازتروفات هي [[زراقم]] مثل [[تريكوديزميوم|التريكوديزميوم]] و [[خضربيات|الخضربيات]] و [[الآزوتيات]] و [[ريزوبيا|الريزوبيا]] و [[فرانكيا|الفرانكيا]].
 
تعيش [[زراقم|الزراقم]] تقريباً في جميع البيئات المضائة وتلعب دوراً رئيسياً في دورة الكربون و[[دورة النيتروجين|النيتروجين]] في [[غلاف الأرض الحيوي]]. بشكل عام فيمكن [[زراقم|للزراقم]] الاستفادة من مصادر متنوعة عضوية وغير عضوية من مركبات النيتروجين، مقل [[نيترات|النيترات]] أو [[نتريت|النتريت]] أو [[أمونيوم|الأمونيوم]] أو [[يوريا|اليوريا]] أو بعض [[حمض أميني|الحموض الأمينية]]. ويمكن لبعض سلالات الزراقم تحقيق نمو دايازتروفي، وهي إمكانية كانت موجودة في آخر الأسلاف المعروفين [[عتائق|للعتائق]]<ref>"The evolution of nitrogen fixation in cyanobacteria" N. Latysheva, V. L. Junker, W. J. Palmer, G. A. Codd and D. Barker; ''Bioinformatics''; '''2012''': 28(5) pp 603–606; (Article) {{DOI|10.1093/bioinformatics/bts008}}</ref>
 
يمكن للزراقم في [[شعاب مرجانية|الشعاب المرجانية]] أن تثبت ضعف كمية النيتروجين على اليابسة، حيث يتم تثبيت حوالي 1.8 كغ من النيتروجين لكل هيكتار في اليوم. يعتقد أن الزراقم البحرية الاستعمارية [[تريكوديزميوم|التريكوديزميوم]] تثبت النيتروجين يعادل نصف النيتروجين المثبت في الأنظمة البحرية على مستوى العالم.<ref>{{cite journal|author=Bergman, B.; Sandh, G.; Lin, S.; Larsson, H.; and Carpenter, E. J.|title=''Trichodesmium'' – a widespread marine cyanobacterium with unusual nitrogen fixation properties|journal=FEMS Microbiology Reviews |year=2012|pages=1–17|doi=10.1111/j.1574-6976.2012.00352.x|volume=37|issue=3}}</ref>
سطر 39:
بالرغم من أن الغالبية العظمى من النباتات المثبتة للنيتروجين عن طريق العقد الجذرية هي من الفصيلة [[بقولية|البقولية]]، إلا أنه يوجد بعض الاستثنائات:
 
* ''Parasponia''، هي جنس استوائي من [[ قنبية|الفصيلة القنبية]] يمكنها التفاعل مع بكتيريا الريزوبيا مشكلة عقد مثبتة للنيتروجين<ref>{{cite journal |first=Rik |last=Op den Camp |title=LysM-Type Mycorrhizal Receptor Recruited for Rhizobium Symbiosis in Nonlegume ''Parasponia'' |journal=[[Science (journal)|Science]] |volume=331 |issue=6019 |pages=909–912 |doi=10.1126/science.1198181 |year=2010 |first2=A. |last3=De Mita |first3=S. |last4=Cao |first4=Q. |last5=Polone |first5=E. |last6=Liu |first6=W. |last7=Ammiraju |first7=J. S. S. |last8=Kudrna |first8=D. |last9=Wing |first9=R. |displayauthors=2 |last2=Streng |last10=Untergasser |first10=A. |last11=Bisseling |first11=T. |last12=Geurts |first12=R. }}</ref>
 
* النباتات شعاعية الجذر: مثل [[نغت|النغت]] والشمعاء (Myrica) يمكنها تشكيل عقد مثبتة للنيتروجين، بفضل العلاقة التعايشية مع بكتيريا''[[فرانكيا]]''. تنتمي هذه النباتات إلى 25 جنس<ref>{{cite book |chapter=Ecology of actinorhizal plants |first=J. O. |last=Dawson |title=Nitrogen-fixing Actinorhizal Symbioses |volume=6 |pages=199–234 |doi=10.1007/978-1-4020-3547-0_8 |year=2008 |publisher=Springer }}</ref> موزعة على 8 فصائل نباتية.
 
قابلية تثبيت النيتروجين نادرة الوجود في هذه الفصائل. فمثلاً، 4 فقط من بين 122 جنس في [[وردية|الفصيلة الوردية]] يمكنها صنع النيتروجين. كل هذه الفصائل تنتمي إلى رتبة [[قرعيات (رتبة)|القرعيات]] والتي تشكل مع [[بلوطيات|البلوطيات]] و [[ورديات|الورديات]] و [[فوليات|الفوليات]] فرع (eurosids). وفي هذا الفرع فإن الفوليات هي أول نسل يتفرع.
سطر 100:
 
== التثبيت الصناعي للنيتروجين ==
تم اكتشاف قابلية النيتروجين للتفاعل مع بعض المركبات للمرة الأولى على يد (Desfosses) في عام 1828. حيث لاحظ أن خليط الكربون مع أكاسيد المعادن القلوية يتفاعل مع النيتروجين عند درجات الحرارة العالية. في عام 1860 طور Margueritte و Sourdeval العملية الأولى المستخدمة تجارياً باستخدام [[كربونات الباريوم]] كمادة بادئة. حيث يمكن مفاعلة [[سيانيد الباريوم]] الناتج مع البخار معطياً [[أمونيا|الأمونيا]]. في عام 1898 فصل Adolph Frank و Nikodem Caro العملية حيث قاموا أولاً بإنتاج [[كربيد الكالسيوم]] ثم فاعلوه في خطوة لاحقة مع النيتروجين معطياً [[سياناميد الكالسيوم]]. اكتشفت [[عملية أوستوالد]] لإنتاج حمض الآزوت عام 1902. وسيطرت [[عملية فرانك-كارو]] وعملية أوستوالد على صناعة تثبيت النيتروجين حتى اكتشاف [[عملية هابر-بوش]] في عام 1909.<ref>{{cite journal | title = Die Umwandlungsgleichung Ba(Cn)<sub>2</sub> → BaCN<sub>2</sub> + C Im Temperaturgebiet von 500 Bis 1000&nbsp;°C | first1 = H. last1 = Heinrich | first2 = Rolf | last2= Nevbner | journal =Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie | volume = 40 | issue = 10 | pages = 693–698 | year = 1934 | url = | doi = 10.1002/bbpc.19340401005| doi_inactivedate = 2014-01-29 }}</ref><ref>{{cite book | url = http://books.google.de/books?id=87XQAAAAMAAJ | title = Fixed nitrogen | author1 = Curtis | first1 = Harry Alfred | year = 1932}}</ref> قبل 1900، اختبر [[نيكولا تسلا]] الإنتاج الصناعي للنيتروجين "باستخدام تيارات كهربائية ذات ترددات عالية جداً".<ref>http://www.tfcbooks.com/tesla/1900-06-00.htm</ref> <ref>THE PROBLEM OF INCREASING HUMAN ENERGY</ref>
 
=== عملية هابر ===
سطر 153:
* [http://dornsife.usc.edu/labs/capone Marine Nitrogen Fixation laboratory at the University of Southern California]
 
{{Use dmy dates|dateتاريخ=Julyيوليو 2012}}
{{شريط بوابات|علم النبات|كيمياء حيوية}}