单栖固氮共生固氮

(生物科技行业)共生固氮微生物和自生固氮微生物

第二节生物固氮高考要求：共生固氮微生物和自生固氮微生物生物固氮的意义生物固氮在农业生产上的应用考向指南：根瘤的产生与根瘤菌的关系生物固氮肥在农业生产上的应用实例生物固氮是指固氮微生物将＿＿＿＿＿还原成氨的过程。

自然界中有两类固氮微生物，分别是＿＿＿固氮微生物如＿＿＿＿；＿＿＿＿固氮微生物如＿＿＿＿＿＿＿。

大气中N2共生根瘤菌自生圆褐固氮菌氮是催化光合作用过程中的各种＿＿＿，以及与光合作用过程有关的＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的重要组成部分。

酶A TP NADPH在每年种植大豆的农田改种蚕豆，结果发现蚕豆根部根瘤菌很少，产量也比较低。

试分析其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

根瘤菌有特异性，不同根瘤菌只能与它有关的豆科植物发生互利共生对豆科作物进行拌种是提高豆科作物产量的一项有效措施。

非豆科作物一旦能够自行固氮，不仅能够明显地提高粮食而且有利于的保护。

根瘤菌，产量，生态环境共生固氮微生物与自生固氮微生物的区别是前者与绿色植物，只有侵入到时才能固氮，后者在土壤中能够；共同点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

互利共生，根内，独立固氮，将大气中的氮还原成氨地球上的固氮有三条：______固氮、______固氮、______固氮（闪电等）。

其中________是植物利用氮的主要来源。

大气中的氮必须通过为主的方式，才能被植物吸收利用；动物则必须通过动植物才能获得氮素；而动物体内的部分在分解中产生的含氮废物和动植物尸体中的氮物质，必须经过的作用，最终转化成，才能被植物吸收利用；或在情况下，经另一种细菌将其转化成，最终转化成，返回大气中。

土壤获得氮素的两个主要途径：一是＿＿＿＿＿＿＿＿，二是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

生物固氮施用含氮的肥料下列关于生物固氮的说法，正确的是A、固氮微生物将自然界中的含氮化合物还原成氨的过程B、固氮微生物将空气中的、N２还原成氨的过程C、将空气中游离的氮转化为氮的化合物的过程D、生物将大气中的氮及其氮的化合物转化为氨态氮的过程（2004江苏卷）下列有关生物固氮的描述错误的是A、豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位B、土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮C、不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物D、根瘤菌通过固氮作用形成氨生物固氮是指A、固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程B、豆科植物将大气中的氮转化成氨的过程C、固氮微生物将大气中的氨氧化成氮的过程D、豆科植物将大气中的氨氧化成氮的过程一般地说，固氮能力比较强的根瘤是着生在A．主根上B．侧根上C．须根上D．不定根上豆科植物开始形成根瘤的时期是A、幼苗时期B、开花期C、成熟期D、衰老期豆科植物根瘤菌固氮能力最强的时期是A、开花时期B、幼苗时期C、开花之前D、开花之后根瘤菌在根内不断地繁殖，并且刺激根内的一些细胞分裂，进而使该处的组织逐渐膨大，形成根瘤．其刺激的细胞是A、厚壁细胞B．薄壁细胞C．表皮细胞D．根冠细胞关于根瘤与根瘤菌的说法中，正确的是A、根瘤即是根瘤菌B、根瘤是根瘤菌的聚集体C、根瘤是根瘤菌在其共生植物体内所形成的癌变D、根瘤是根的内皮层的薄壁细胞受根瘤菌分泌物的刺激进行分裂，组织膨大而形成的根瘤菌生长在根瘤内。

生物固氮原理、应用和研究进展

生物固氮的原理、应用及研究进展摘要：生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源全球生物固氮的量是巨大的，海洋生态系统每年生物固氮量在四百万吨到两千万吨，陆地生态系统生物固氮量在九百万吨到一千三百万吨，而工业固氮量在世纪年代中期每年约为一千三百万吨。

可见，生物固氮在农林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大我国农民利用豆科植物固氮肥田历史悠长，直至现在仍保留着豆科植物和非豆科植物轮作套作和间作等耕作制度国外也十分重视固氮生物在农业中的作用。

关键词：生物固氮；联合固氮菌；自生固氮菌一、生物固氮的原理1982年，Postage 以肺炎克氏菌为例提出一个固氮酶催化机理模式，至今仍被广泛采用其总反应式为：N2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-(酶)→2NH3+nMg-ADP+nPi固氮微生物的固氮过程是在细胞内固氮酶的催化作用下进行的不同固氮微生物的固氮酶，其催化作用的情况基本相同在固氮酶将还原成的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量生物固氮的过程十分复杂[1]，简单地说，即在ATP提供能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N2，使它们还原成NH3，而乙炔和N2具有类似的接受e还原成乙烯的能力。

二、固氮微生物的种类固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。

从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。

①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。

在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。

前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。

根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌[2]；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。

自生固氮微生物中的某些种类，在有些情况下可以与植物进行联合固氮。

生物固氮

第二节生物固氮教学内容生物固氮：是指固氮微生物将大气中的还原成的过程一、固氮微生物的种类（一）共生固氮微生物：代表生物——根瘤菌（1）代谢类型：（2）共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物。

（根瘤＝根瘤菌＋膨大的根部薄壁组织）（3）共生关系表现：豆科植物为根瘤菌提供；根瘤菌为豆科植物提供。

（二）自生固氮微生物: 代表生物——圆褐固氮菌具有一定的固氮能力，并且能够分泌，促进植物的生长和果实的发育二、生物固氮与氮循环１．固氮作用：２．有机氮的合成：光合产物＋固氮产物（如ＮＨ３、ＮＯ３－等）３．氨化作用：含氮有机物−−→−微生物ＮＨ３４．硝化作用：ＮＨ３−−−→−亚硝化细菌ＮＯ２－−−−→−硝化细菌ＮＯ３－（需氧）５．反硝化作用：ＮＯ３－→ＮＯ２－→ＮＨ３（氧气不足时）三、在农业生产上的应用（一）土壤获取氮素的两条途径１．含氮肥料的施用（１／６）２．生物固氮（５／６）（１）将圆褐固氮菌制成菌剂，施到土壤，可提高农作物的产量（２）对豆科植物可进行根瘤菌拌种，也能提高豆科植物产量（３）通过转基因技术，可将固氮基因转到非豆科植物中（此法不仅能明显提高农作物产量，而且有利于生态环境的保护）随堂练习1．豆科植物与根瘤菌的互利共生关系主要体现在（）A ．豆科植物从根瘤菌获得NH 3，根瘤菌从豆科植物获得糖类B ．豆科植物从根瘤菌获得含氮有机物，根瘤菌从豆科植物获得NH 3C ．豆科植物从根瘤菌获得N 2，根瘤菌从豆科植物获得有机物D ．豆科植物从根瘤菌获得NO ，根瘤菌从豆科植物获得NH 32．关于根瘤和根瘤菌的说法中，正确的是（）A ．根瘤即是根瘤菌B ．根瘤是根瘤菌的聚合体C ．根瘤是根瘤菌在其共生的植物体内所形成的癌变D ．根瘤是根的内皮层的薄壁细胞受根瘤菌分泌物的刺激进行分裂，组织膨大而形成的3．下列关于氮循环的叙述中正确的是（）A．氮无法直接被一般动、植物体利用B．大豆根瘤中的根瘤菌是一种与植物共生的真菌C．氮必须在土壤中转换成铵盐或硝酸盐，才能为生物体吸收D．微生物中只有硝化细菌，能直接利用大气中的氮4．土壤中的无机氮主要以两种形式存在：氨态氮和硝态氮。

生物固氮原理、应用和研究进展

生物固氮的原理、应用及研究进展摘要：生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源全球生物固氮的量是巨大的，海洋生态系统每年生物固氮量在四百万吨到两千万吨，陆地生态系统生物固氮量在九百万吨到一千三百万吨，而工业固氮量在世纪年代中期每年约为一千三百万吨。

可见，生物固氮在农林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大我国农民利用豆科植物固氮肥田历史悠长，直至现在仍保留着豆科植物和非豆科植物轮作套作和间作等耕作制度国外也十分重视固氮生物在农业中的作用。

关键词：生物固氮；联合固氮菌；自生固氮菌一、生物固氮的原理1982年，Postage 以肺炎克氏菌为例提出一个固氮酶催化机理模式，至今仍被广泛采用其总反应式为：N2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-(酶)→2NH3+nMg-ADP+nPi固氮微生物的固氮过程是在细胞内固氮酶的催化作用下进行的不同固氮微生物的固氮酶，其催化作用的情况基本相同在固氮酶将还原成的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量生物固氮的过程十分复杂[1]，简单地说，即在ATP提供能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N2，使它们还原成NH3，而乙炔和N2具有类似的接受e还原成乙烯的能力。

二、固氮微生物的种类固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。

从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。

①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。

在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。

前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。

根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌[2]；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。

自生固氮微生物中的某些种类，在有些情况下可以与植物进行联合固氮。

固氮的方法-概述说明以及解释

固氮的方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述固氮是指将氮气(N2)转化为可被植物吸收利用的氮化合物的过程，是土壤中氮循环的重要环节之一。

氮素是植物生长的关键营养元素之一，但大部分植物无法直接利用大气中的氮气。

因此，固氮对于植物的生长发育和土壤生态系统的健康至关重要。

固氮的方法主要可以分为生物固氮和非生物固氮两大类。

生物固氮是指通过植物与一些特定的菌株或微生物共生来实现。

这些共生菌株能够将空气中的氮气转化为植物可吸收的氮化合物，主要包括根瘤菌和蓝藻等。

非生物固氮则是利用化学反应或物理方法将氮气转化为其他可被植物利用的化合物。

本文将介绍三种主要的固氮方法及其相关内容。

方法一是通过选择适宜的菌株并在合适的培养条件下培养它们，通过评估固氮效率并优化培养策略来实现固氮。

方法二是通过与植物的共生菌株形成根瘤，在根瘤中固氮，通过营养管理来促进植物的生长和固氮效果。

方法三是利用化学反应，选择合适的催化剂和反应条件来实现固氮。

通过比较这三种方法的优劣和应用前景，可以为解决氮肥过度使用和农业可持续发展提供指导和借鉴。

不过，每种固氮方法都存在一定的局限性，如生物固氮受环境因素影响较大，非生物固氮的能源消耗较大等。

因此，在应用固氮方法时需要结合具体情况和需求，选择适合的方法来提高固氮效率，促进农业可持续发展。

1.2文章结构文章结构部分是对整篇文章的组织和安排进行说明。

下面是对文章结构部分的内容的一个示例：1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三个主要部分。

其中，引言部分对固氮的概述、文章的结构和目的进行介绍，为读者提供了文章的背景和整体框架。

正文部分包括三个方法：方法一、方法二和方法三，分别介绍了不同的固氮方法。

方法一详细介绍了菌株选择、培养条件、固氮效率评估和优化策略。

方法二则讲解了植物共生菌株的选择、根瘤形成、固氮效果评估以及营养管理等方面的内容。

方法三则涉及了化学固氮的原理、催化剂选择、反应条件以及环境影响等相关内容。

固氮的三个方法

固氮的三个方法
固氮是指将空气中的氮气转化为植物可利用的氨或硝酸盐的过程。

氮素是植物生长所必需的营养元素之一，但大部分植物无法直接吸收空气中的氮气。

因此，固氮是一种非常重要的过程，可以提高土壤中的氮素含量，促进植物生长。

下面将介绍三种固氮的方法。

一、自然固氮
自然固氮是指通过自然过程将氮气转化为植物可利用的氨或硝酸盐。

这种过程主要是由一些微生物完成的，如根瘤菌、蓝藻等。

这些微生物能够将氮气转化为氨或硝酸盐，然后将其释放到土壤中，供植物吸收利用。

自然固氮是一种非常重要的过程，可以提高土壤中的氮素含量，促进植物生长。

二、化学固氮
化学固氮是指通过化学反应将氮气转化为植物可利用的氨或硝酸盐。

这种过程主要是通过人工手段完成的，如哈伯-博什过程。

这种过程需要高温高压的条件，能够将氮气和氢气反应生成氨。

化学固氮是一种非常重要的过程，可以提高土壤中的氮素含量，促进植物生长。

三、工业固氮
工业固氮是指通过工业生产过程将氮气转化为植物可利用的氨或硝酸盐。

这种过程主要是通过人工手段完成的，如氨合成过程。

这种
过程需要高温高压的条件，能够将氮气和氢气反应生成氨。

工业固氮是一种非常重要的过程，可以提高土壤中的氮素含量，促进植物生长。

固氮是一种非常重要的过程，可以提高土壤中的氮素含量，促进植物生长。

自然固氮、化学固氮和工业固氮是三种常见的固氮方法，它们都有各自的优缺点。

我们应该根据实际情况选择合适的固氮方法，以提高土壤质量，促进植物生长。

自然界固氮

自然界固氮自然界中，固氮是一个至关重要的生物地球化学过程，它在维持生态平衡和促进生物多样性方面发挥着关键作用。

固氮是指将大气中的氮气转化为植物可吸收的氨或亚硝酸盐的过程。

这一过程在自然界中通过多种方式进行，主要包括生物固氮和非生物固氮两种。

首先，生物固氮是由一类特殊的微生物执行的，这些微生物被称为固氮细菌。

这些微生物能够利用氮气中的氮分子，并通过氮酶的作用将其转化为氨。

这一过程被称为氮酶还原作用，是固氮过程的关键步骤之一。

固氮细菌广泛存在于土壤中，与根系形成共生关系，形成根瘤或寄生在植物根际，为植物提供氮源，同时获得对植物的有机碳。

其次，非生物固氮则主要发生在自然界的一些特殊条件下，如闪电放电、太阳辐射等。

这些自然力量能够将氮气氧化为一氧化氮或氮氧化物，进而在大气中形成云雨，将固定的氮输送到地表。

这种非生物固氮方式虽然相对较少，但在一定程度上也对生态系统的氮循环产生影响。

固氮过程对于植物的生长发育至关重要。

氮是植物构建生命体的基本元素之一，是蛋白质、核酸等生物分子的组成部分。

在自然界中，植物通常无法直接吸收大气中的氮气，而需要通过土壤中的有机或无机氮化合物来获取。

因此，固氮过程为植物提供了可利用的氮源，推动了植物的正常生长。

此外，固氮也对生态系统的稳定性和多样性产生深远影响。

通过固氮，植物能够获取足够的氮源，从而在竞争中获得优势。

这对于维护生态平衡、促进物种多样性至关重要。

同时，固氮还有助于改善土壤的氮含量，提高土壤的肥力，进而影响整个生态系统的健康。

在人类活动中，农业生产是一个重要的领域，而固氮也在其中扮演着重要的角色。

传统农业中，人们通常通过施用化肥来提供植物所需的氮元素。

然而，过度使用化肥可能导致环境问题，如水体污染和土壤质量下降。

因此，对于可持续农业的发展，更加关注和理解自然界固氮过程的机制变得至关重要。

总的来说，自然界中的固氮过程是维持生态平衡、促进植物生长发育以及维护生态系统健康的关键环节。

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