산소, 탄소, 수소 및 기타 요소와 같은 다양한 요소가 있으며, 이는 많은 살아있는 유기체의 생존에 필수적입니다. 이 요소 중 하나는 질소입니다. 이들은 비타민, 단백질, 아미노산 및 호르몬과 같은 다양한 영양소에서 발견 될 수 있습니다. 결과적으로 이러한 요소와 그 영향도 조사해야합니다. NASA에 따라, 지구 대기에서의 전체 공기 조성은 주로 질소 가스로 구성되며, 공기의 21 %는 산소, 공기의 0.93 %는 아르곤인데, 공기의 0.04 %는 이산화탄소이며, 다른 가스의 미세한 양. 수많은 생물학적 성분도 마찬가지로 질소로 구성됩니다. 그러나이 모든 것만으로도 사용 가능한 형태의 질소의 농도는 상당히 낮습니다. 질소 가스는 필수적이지만 제약 성분이기도합니다. 질소는 일상적인 생물학적 작업을 수행하기 위해 사람, 식물 및 기타 동물을 포함한 모든 종에 의해 요구됩니다.
질소 가스는 여러 요인으로 인해 수요가 높습니다. 생물에 이용 가능한 사용 가능한 질소 가스의 양은 대량의 질소 가스에도 불구하고 상당히 작습니다. 결과적으로, 과정의 다양한 부분을 이해하기 위해서는 질소 고정의 정의를 배우는 것이 중요합니다.
질소 고정의 다른 방법
식물은 영양의 주요 공급원입니다. 식물은 대기와 토양 모두에서 얻는 다양한 요소를 사용하여 토양과 대기에서 얻는 영양소를 합성합니다. 요소 질소는이 요소 그룹에 포함됩니다. 식물은 토양에서 질소를 가져 와서 단백질 합성 과정에서 사용하여 생존에 필수적입니다. 이산화탄소와 산소는 잎의 모공을 통해 대기에서 획득 될 수 있지만 대기 질소는 할 수 없습니다. 그 이유는 식물이 대기에 존재하는 질소 가스를 이용할 수 없기 때문입니다. 질소 고정은 특정 미생물의 존재와 자연 현상의 발생에 의해 도움이됩니다.
생물학적 질소 고정
대기 질소의 암모니아로의 전환은 특정 박테리아 또는 원핵 생물의 존재로 인해 가능합니다. 생물학적 질소 고정은이 과정을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. Nitrogenase는 Dinitrogen을 암모니아로 변형시키는 소화 효소입니다. 질소 고정 박테리아는 자유 생활 유기체 또는 공생 관계의 일부로 존재할 수 있습니다. Azotobacter, Beijernickia, Rhodospirillum, Cyanobacteria 및 기타 질소 고정 박테리아는 자유 생활 질소 고정 장치의 예입니다. rhizobium (콩과 식물의 뿌리 결절에서 발견됨)과 Frankia (비 제인 식물의 뿌리 결절에서 발견됨)는 다른 유기체 중에서도 공생성 질소 고정 장치의 예입니다.
공생 질소 고정
질소 고정을 돕는 박테리아의 유형 인 rhizobium 박테리아가 존재합니다. 그것들은 콩과 식물의 뿌리 (예 :완두콩 및 콩 식물)의 뿌리에서 자라는 박테리아이며, 특정 유형의 효소를 사용하여 토양에서 질소의 고정에 기여합니다. 이 생물학적 과정에서, 그들은 흡수성이없는 질소 형태를 유기체에 의해 사용될 수있는 유용한 형태로 전환시킨다. 이 형태의 질소는 토양에 용해되며 형질 전환 된 질소는 식물의 뿌리를 통해 식물에 흡수됩니다. 콩과 식물이 비료없이 토양의 질소 수준을 대체하는 데 도움이되는 작물 회전은 농민들이 작물 회전을 실천하는 이유입니다.
번개에 의한 질소 고정
번개는 질소 고정에 기여하는 또 다른 활동입니다. 이 자연 발생에서 번개의 에너지는 분리되어 흡수 불가능한 형태의 질소를 사용 가능한 형태로 변형시킵니다. 번개가 질소 고정에 약간의 역할을한다는 사실에도 불구하고 그럼에도 불구하고 식물이 중요한 영양소가 부족 해지는 것을 방지하기 때문에 중요합니다.
.NO, N2O 및 NO2와 같은 질소 산화물도 산업 활동, 자동차 배기구, 발전소 및 산불의 결과로 대기로 방출됩니다.
질소 대사
신진 대사는 화학 물질을 사용될 수있는 에너지 형태로 변환하기 위해 수행되는 화학 반응의 모음입니다. 암모니아 (NH3)를 중성 또는 하전 된 형태의 암모늄 이온 (NH4+)으로 재활용하려면 폐쇄 시스템에서 질소 대사를 수행해야합니다. 질소주기는 질소 대사의 가장 중요한 성분입니다.
질소 사이클
질소주기는 질소 대사의 가장 중요한 성분입니다. 질소 분자가 형성 되려면, 2 개의 질소 원자가 매우 강한 트리플 공유 결합 (N N)에 의해 함께 결합되어야한다. 환경에는 대기, 토양 및 바이오 매스의 세 가지 주요 원천이 있습니다. 이 두 풀 사이의 질소를 다음 방법으로 순환하는 것이 가능합니다.
대기 풀
‘질소 고정은 대기 질소 (N2)를 암모니아 (NH3)로 바꾸는 과정을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 대기 질소의 고정은 생물학적, 산업적, 전기적으로 세 가지 방법으로 발생합니다.
- 질소를 암모니아로 전환하는 살아있는 유기체를 사용하여“생물학적 질소 고정”을 달성 할 수 있습니다.
- "산업 질소 고정"이라는 용어는 산업 연소, 자동차 배출, 산불 및 전력 창출 스테이션과 같은 소스에서 질소를 사용하는 것을 말합니다.
- 번개 및 자외선 방사선과 같은 자연 인자가 질소를 질소 산화물로 변형시키기에 충분한 에너지를 공급할 때,이를“전기 질소 고정”이라고합니다.
토양 풀
위에서 설명한 방법은 대기에서 토양으로 질소를 고정시킵니다. 결과적으로, 질소는 식물과 동물에 의해 흡수되고주기는 계속됩니다.
바이오 매스 풀
이 과정은‘암모니 화’로 알려져 있으며 질소를 토양으로 되 돌리는 일을 담당합니다. 이 암모니아 중 일부는 대기를 증발시키고 다시 입력하지만 대부분은 토양 박테리아에 의해 질산염으로 변형되며 다음과 같은 방식으로 발생합니다.
i) 먼저, 박테리아 니트로소 모나스 및/또는 아 니트로 코커스 산화 암모니아는 아질산염으로 산화 된 후 질산염으로 더 산화됩니다.
2NH3 + 3O2 → 2NO2– + 2H + + 2H2O
(ii) 니트로 박터는 아질산염을 추가로 산화시켜 질산염을 초래합니다.
2NO2 – + O2 → 2NO3 -
이러한 반응은 '질산화'라고하며,이를 유발하는 박테리아는 '화학 상자 영역'이라고합니다. 식물은 이런 식으로 생성 된 질산염을 흡수하여 잎으로 옮기며, 그것은 광합성에 의해 암모니아로 전환됩니다. 이 암모니아는 아미노산의 아민 그룹의 형성을 담당한다. Pseudomonas와 Thiobacillus는‘탈질’으로 알려진 과정에서 토양의 질산염을 질소로 감소시킬 책임이 있습니다.
.결론
생물학에서 질소 고정은 대기에서 유리 질소 가스를 대기에서 질소 함유 분자로 전환하는 과정입니다. 이 산화물은 빗물에 용해되어 반응의 결과로 희석 질산을 생성합니다. 이 질산은 토양 (예 :석회암)의 알칼리와 결합되며 반응의 결과로 질산염을 형성합니다. 신진 대사는 화학 물질을 사용될 수있는 에너지 형태로 변환하기 위해 수행되는 화학 반응의 모음입니다.
질소 대사는 식물 생리학에서 가장 근본적인 과정 중 하나 일뿐 만 아니라 전 세계 화학주기의 가장 중요한 구성 요소 중 하나이기도합니다.
