Tekst źródłowy strony Wiązanie azotu cząsteczkowego

[[Plik:Dinitrogen.svg|thumb|100px|Cząsteczka azotu. Każda kreska symbolizuje [[Para elektronowa|parę elektronową]]]]
'''Wiązanie azotu cząsteczkowego''' – zjawisko włączania [[azot]]u [[cząsteczka|cząsteczkowego]] (N<sub>2</sub>) w [[Związek chemiczny|związki chemiczne]]. Azot cząsteczkowy jest słabo [[reaktywność chemiczna|reaktywny]] i jako [[gaz]] stanowi większość [[Atmosfera Ziemi|ziemskiej atmosfery]]. Nawet w wodzie większość azotu to rozpuszczony azot cząsteczkowy<ref>{{cytuj książkę | nazwisko= Lampert | imię= Winfried | autor link= | nazwisko2= Sommer | imię2= Ulrich | inni=tłum. Joanna Pijanowska | tytuł= Ekologia wód śródlądowych | rok= 2001| miesiąc= | wydawca= [[Wydawnictwo Naukowe PWN]] | miejsce= Warszawa | isbn = 83-01-13387-2 | strony= | rozdział= | adres rozdziału= | cytat=}}</ref>. Z drugiej strony, ma istotne [[Biologiczne znaczenie pierwiastków|znaczenie biologiczne]], gdyż jako [[Biologiczne znaczenie pierwiastków|makroelement]] wchodzi w skład [[Aminokwasy|aminokwasów]] i [[Nukleozydy|nukleozydów]] oraz ich pochodnych, takich jak [[peptydy|polipeptydy]], [[białka]], [[kwasy nukleinowe]], [[Adenozyno-5′-trifosforan|ATP]], [[Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy|NAD<sup>+</sup>]] i in., a także [[chityna|chityny]] i innych związków (oraz [[metabolit]]ów tych związków). Wiązanie azotu jest niezbędnym etapem biogeochemicznego [[Obieg azotu w przyrodzie|cyklu azotu]], dzięki któremu może on przejść z [[atmosfera|atmosfery]] do [[hydrosfera|hydrosfery]] i [[litosfera|litosfery]], a przede wszystkim [[biosfera|biosfery]].

Wiązanie azotu może następować w wyniku rozbijania [[Wiązanie chemiczne|wiązań]] cząsteczkowych przez [[wyładowanie elektryczne]] (w naturze – przez [[piorun]]y i [[burza magnetyczna|burze magnetyczne]]). Szacuje się, że w ten sposób utlenia się 10-100 × 10<sup>6</sup> ton azotu rocznie (częściej podawane są wartości z dolnej części zakresu). Większe ilości [[Azotany|azotanów]] są wskaźnikiem burz magnetycznych zachodzących w przeszłości<ref>{{Cytuj |autor=Sten F. Odenwald, James Green|tytuł=Zanim nadejdzie słoneczna superburza|czasopismo=[[Świat Nauki]]|data=wrzesień 2008 |wolumin=9 (205)|url=http://web.archive.org/web/20120617192603/http://www.swiatnauki.pl/swiat_nauki.php?id=10}}</ref>. Następuje to też podczas spalania. Znaczne ilości azotu wiązane są metodami przemysłowymi, np. [[metoda Habera i Boscha|metodą Habera i Boscha]]. Zdecydowana większość azotu wiązana jest jednak przez [[bakterie azotowe]]<ref name=weiner>{{cytuj książkę |nazwisko=Weiner |imię=January |autor link=January Weiner |tytuł=Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej |wydawca=[[Wydawnictwo Naukowe PWN]] |miejsce=Warszawa |rok=1999 |isbn=83-01-12668-X}}</ref>. Zdolność włączania azotu pochodzenia cząsteczkowego do własnego [[metabolizm]]u to [[diazotrofia]]. Diazotroficzne organizmy (wydatkując energię) wiążą azot do [[amoniak]]u w reakcji:
:{{chem2|8H+ + N2 + 8e- + 16 MgATP → 2NH3 + H2 + 16MgADP + 16P_{i} }}
:gdzie ATP to [[Adenozyno-5′-trifosforan|adenozynotrifosforan]] (tu związany z [[magnez]]em), ADP – [[Adenozyno-5′-difosforan|adenozynodifosforan]], P<sub>i</sub> – nieorganiczny [[Fosforany|fosforan]].
Reakcja jest [[kataliza|katalizowana]] przez [[nitrogenaza|nitrogenazę]]<ref>{{Cytuj |autor= Maria J. Król, Julita Zielewicz-Dukowska |tytuł=Genetyczne aspekty wiązania N<sub>2</sub> bakterii z rodzaju Azospirillum|czasopismo=Postępy Mikrobiologii |data=2005 |wolumin=44|numer= 1 |s= 47-56|url=http://www.pm.microbiology.pl/web/archiwum/vol4412005047.pdf|data dostępu=2020-11-27}}</ref>. 

[[Jon amonowy|Amonowa]] postać azotu jest łatwo przyswajalna przez [[autotrofizm|autotrofy]]. Bakterie azotowe (w tym [[sinice]]) często żyją w [[symbioza|symbiozie]] z [[Rośliny|roślinami]] lub [[Grzyby|grzybami]] (jako [[porosty]]), dzięki czemu związany przez nie azot szybko trafia do biosfery. Żyjące w symbiozie z [[bakterie brodawkowe|bakteriami brodawkowymi]] [[bobowate|rośliny motylkowe]] produkują duże ilości białka i są stosowane jako [[nawozy zielone]]. Podobnie do użyźniania pól ryżowych wykorzystywane są wodne paprocie ''[[Azolla]]'' współżyjące z sinicą z rodzaju [[Anabaena|anabena]] (''Anabaena azollae''). Rośliny takie jak [[lucerna (roślina)|lucerna]] czy [[groch]], a także [[olsza]] wiążą do ok. 200 kg × ha/rok, [[koniczyna]], [[fasola]], [[Ciecierzyca pospolita|ciecierzyca]] i [[azolla]] do ok. 100 kg × ha/rok. [[Dębik]] wiąże tylko ok. 12 kg × ha/rok, ale żyje w warunkach [[tundra|tundry]]<ref name=weiner/>.

== Zobacz też ==
* [[obieg azotu w przyrodzie]]
* [[Obieg azotu w przyrodzie|obieg azotu w środowisku wodnym]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Geochemia]]
[[Kategoria:Azot]]
[[Kategoria:Biologia gleby]]