Биохимия и молекулярная биология - Белясова Н.А. 2002

Метаболизм. Процессы, требующие притока энергии
Метаболизм азотсодержащих соединений
Круговорот азота в природе

Разнообразие неорганических форм азота в природе достаточно велико: это молекулярный азот, на долю которого приходятся основные запасы азота биосферы, окисленные формы (нитраты, нитриты, разнообразные окислы азота), а также восстановленные формы (аммиак и соли аммония). В составе органических соединений азот в основном представлен аминогруппами ами­нокислот. На рис. 16.1 представлены основные пути превращений различных форм азота.

Нетрудно заметить, что животные используют только органический азот, который поступает в организм с пищей. Запасы органических форм азота по­полняются за счет деятельности растений и микроорганизмов, которые спо­собны восстанавливать окисленные формы азота и включать его в состав аминогрупп. Но окисленные формы азота легко вымываются из почвы в моря и океаны с осадками и, кроме того, восстанавливаются денитрификаторами до окислов азота и N₂, которые поступают в атмосферу. Поэтому запасы свя­занных форм азота на планете вскоре могли бы истощиться, если бы не по­стоянно протекающие процессы фиксации молекулярного азота. Эту деятельность частично осуществляет человек при производстве азотных удобрений (очень дорогой и энергозатратный процесс), частично — азотфиксирующие Бактерии, среди которых есть свобод­ноживущие формы а также те, которые осуществляют фиксацию в симбиозе с растениями. Небольшое количество окисленных форм азота образуется в атмосфере при грозовых разрядах, а также под действием космического из­лучения. Таким образом, ферментативная Фиксация молекулярного азота — основной естественный механизм возобновления запасов связанных форм азота, обеспечивающих развитие жизни на Земле.

Рис. 16.1. Круговорот азота в природе: 1 — промышленная фиксация азо­та; 2 — деятельность свободноживущих и симбиотических азот­фиксаторов; 3 — физические силы природы