Nitrojen (N2) Biyolojik Olarak Neden Gereklidir?

Nitrojen, canlıların DNA, amino asit ve vitaminlerin yapısında %15 oranında bulunan önemli bir bileşendir.

Nitrojen, canlıların büyümesi için kritik bir elementtir. Fotosentez için gerekli en önemli pigment olan klorofilin ve proteinlerin yani amino asitlerin önemli yapı taşıdır. ATP ve nükleik asitler gibi diğer önemli biyomoleküllerde de bulunur.

porfirin olan klorofil-a’nın yapısı
            hücrelerdeki enerji molekülü olan ATP’nin yapısı

En bol bulunan elementlerden biri olmasına rağmen (Dünya’nın atmosferinde ağırlıklı olarak azot gazı (N2) şeklinde) bitkiler bu elementin sadece indirgenmiş formunu kullanabilirler. Bitkiler bu dört yolla kullanılabilir nitrojen formlarını elde eder:

  • Amonyak veya nitrat gübresi (Haber-Bosch prosesi) ilavesi veya toprağa gübre verilmesi (Dikkat: Nitratlı gübreler ekili arazilerin sulama sularıyla sürüklenerek akarsulara ve yeraltı sularına karışması büyük kirliliklerine sebep olmaktadır. Siyano (-CN) içeren bileşikler aşırı derecede zehirli tuzlar oluşturur ve tüm memeli canlılar için öldürücüdür.)
  • Organik madde ayrışması sırasında (ayrıştırıcı bakteriler, mantarlar sayesinde) azotlu bileşiklerin salınımı
  • Atmosferik azotun bileşikler haline dönüşmesi (yıldırım gibi doğal işlemlerle)
  • Biyolojik azot fiksasyonu (BNF)

Biyolojik azot fiksasyonu (BNF) 1901 yılında Beijerinck tarafından keşfedilmiştir. Özel bir prokaryotlar grubu tarafından gerçekleştirilir.  Bu organizmalar, atmosferik nitrojenin (N2) amonyağa (NH3) dönüşümünü katalize etmek için enzim nitrojenazı kullanırlar. Bitkiler nitrojen biyomolekülleri üretmek için NH3’ü kullanabilirler. Bu prokaryotlar; siyanobakteriler, serbest yaşayan toprak bakterileri gibi suda yaşayan organizmalar, azospirillum ve en önemlisi  rhizobium ve bradyrhizobium gibi bitkilerle mutualist ilişki içinde bulunan bakterilerdir.

azot fiksasyonu

Kaynak

[zombify_post]

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir