Nitrogen fixation is a process in which nitrogen (N2) in the atmosphere is converted into ammonia (NH3). Atmospheric nitrogen or molecular dinitrogen (N2) is relatively inert: it does not easily react with other chemicals to form new compounds. The fixation process frees nitrogen atoms from their triply bonded diatomic form, N≡N, to be used in other ways.

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  • Nitrogen fixation is a process in which nitrogen (N2) in the atmosphere is converted into ammonia (NH3). Atmospheric nitrogen or molecular dinitrogen (N2) is relatively inert: it does not easily react with other chemicals to form new compounds. The fixation process frees nitrogen atoms from their triply bonded diatomic form, N≡N, to be used in other ways. Nitrogen fixation, natural and synthetic, is essential for all forms of life because nitrogen is required to biosynthesize basic building blocks of plants, animals and other life forms, e.g., nucleotides for DNA and RNA, the coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide for its role in metabolism (transferring electrons between molecules), and amino acids for proteins. Therefore, as part of the nitrogen cycle, it is essential for agriculture and the manufacture of fertilizer. It is also an important process in the manufacture of explosives (e.g. gunpowder, dynamite, TNT, etc.). Nitrogen fixation occurs naturally in the soil by nitrogen fixing bacteria affiliated with some plants (for example, Azotobacter and legumes). Some nitrogen-fixing bacteria have very close relationships with plants, referred to as symbiotic nitrogen fixation. Looser relationships between nitrogen-fixing bacteria and plants are often referred to as associative or non-symbiotic, as seen in nitrogen fixation occurring on rice roots. It also occurs naturally in the air by means of lightning. All biological nitrogen fixation is done by way of nitrogenase metalloenzymes which contain iron, molybdenum, or vanadium. Microorganisms that can fix nitrogen are prokaryotes (both bacteria and archaea, distributed throughout their respective kingdoms) called diazotrophs. Some higher plants, and some animals (termites), have formed associations (symbiosis) with diazotrophs. (en)
  • تثبيت النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen fixation) هو العملية التي يتحول فيها النيتروجين (N2) الموجود في الجو إلى أمونيوم النيتروجين الجوي أو النيتروجين الجزيئي (N2) هو خامل نسبياً: فلا يتفاعل مع مواد كيميائية أخرى مولداً مركبات جديدة. تقوم عملية تثبيت النيتروجين على تحويله من الشكل الثنائي (N2) حتى يستخدم بطرق أخرى. تثبيت النيتروجين الطبيعي والصناعي هو جوهري لجميع أشكال الحياة لأنه ضروري للتكوين البيولوجي لكتل البناء الأساسية في النباتات والحيوانات وغيرها من أشكال الحياة. مثلا: النوكليوتيدات والحمض النووي والحموض الأمينية للبروتينات. لذا فإن تثبيت النيتروجين هام للزراعة وصناعة الأسمدة. كما أنه هام في صناعة المتفجرات (مثل البارود والديناميت والتي إن تي). يحدث تثبيت النيتروجين بشكل طبيعي عند حدوث البرق. كما يشير تثبيت النيتروجين إلى تحويلات حيوية أخرى للنيتروجين، كتحويله إلى ثنائي أكسيد النيتروجين. الميكروبات التي بإمكانها تثبيت النيتروجين هي بدائيات النوى (بكتيريا وعتائق معاً موزعين في ممالكهم الخاصة) تدعى دايازتروف. طورت بعض النباتات والحيوانات (مثل أرضة) علاقة تعايش مع الدايازتروف. (ar)
  • Unter Stickstofffixierung versteht man allgemein jegliche Umwandlung des chemisch inerten elementaren, molekularen Stickstoffs (N2). Sie ist ein wichtiger Teil des Stickstoffkreislaufs. Man unterscheidet: * biotische Stickstofffixierung (durch Mikroorganismen) * abiotische Stickstofffixierung (Bildung von Stickoxiden durch Verbrennungen oder Blitzschlag) und * technische Stickstofffixierung (beispielsweise im Haber-Bosch-Verfahren). Nach Schätzungen werden je Jahr etwa 200–300 Millionen Tonnen N2 biologisch fixiert, davon etwa ein Drittel in den Ozeanen. Im Vergleich dazu beträgt die abiotische Fixierung (Haber-Bosch-Verfahren) von N2 nur etwa 30 Millionen Tonnen je Jahr. Die symbiontischen Knöllchenbakterien sollen etwa 50–150 kg Stickstoff je Hektar und Jahr und die freilebenden Bakterien nur 1–3 kg Stickstoff je Hektar und Jahr fixieren. Die Stickstofffixierung ist zu unterscheiden von der „Ammoniumfixierung“, der Bindung von positiv geladenen Ammoniumionen an negativ geladene Tonminerale im Boden (siehe dazu Nährstoff (Pflanze) und Kationenaustauschkapazität). (de)
  • Por fijación de nitrógeno se entiende la combinación de nitrógeno molecular o dinitrógeno con oxígeno o hidrógeno para dar óxidos o amonio que pueden incorporarse a la biosfera. El nitrógeno molecular, que es el componente mayoritario de la atmósfera, es inerte y no aprovechable directamente por la mayoría de los seres vivos. La fijación de nitrógeno puede ocurrir de manera abiótica (sin intervención de los seres vivos) o por acción de microorganismos (fijación biológica de nitrógeno). La fijación en general supone la incorporación a la biosfera de una importante cantidad de nitrógeno, que a nivel global puede alcanzar unos 250 millones de toneladas al año, de las que 150 corresponden a la fijación biológica. (es)
  • La fixation biologique de l'azote (ou « diazotrophie ») est un processus qui permet à un organisme de produire (indirectement) des substances protéiques à partir de l'azote gazeux (N2)présent dans l'atmosphère et l'environnement. L'acronyme BNF est parfois utilisé par les anglophones pour résumer l'expression « biological N2-fixation ». C'est le processus de réduction enzymatique de N2 (azote moléculaire) en azote ammoniacal, ou ammoniac (NH3) : cette forme de N combiné, appelée intermédiaire-clé, représente la fin de la réaction de fixation et le début de l'incorporation de l'azote fixé dans le squelette carboné. Dans le système biologique fixateur de N2 les conditions optimales de la catalyse biologique correspondent à une pression de 0,2 à 1,0 atm de N2 et une température de 30−35 °C, alors que les conditions de la catalyse chimique sont très sévères : pression de 250-1000 atm de N2 et température de 450 °C. (fr)
  • La fissazione dell'azoto atmosferico o azotofissazione consiste nella riduzione, tramite la nitrogenasi, dell'azoto molecolare (N2) in azoto ammonico (NH3).L'azoto ammonico è successivamente reso disponibile per molte importanti molecole biologiche quali gli amminoacidi, le proteine, le vitamine e gli acidi nucleici attraverso i processi di nitrificazione e nitratazione. La reazione di azotofissazione può essere descritta come segue: N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi L'idrogeno impiegato in tale reazione deriva dall'ossidazione di carboidrati, dalla quale gli agenti azotofissatori ricavano anche l'energia necessaria (sotto forma di ATP). Inoltre vengono implicati anche catalizzatori metallici quali molibdeno (Mo) e vanadio (V).Questa azione viene svolta dai diazotrofi, microrganismi liberi nel suolo e nelle acque o legati in simbiosi con piante superiori. (it)
  • 窒素固定(ちっそこてい)とは、空気中に多量に存在する安定な(不活性)窒素分子を、反応性の高い他の窒素化合物(アンモニア、硝酸塩、二酸化窒素など)に変換するプロセスをいう。 自然界での窒素固定は、いくつかの真正細菌(細菌、放線菌、藍藻、ある種の嫌気性細菌など)と一部の古細菌(メタン菌など)によって行われる。これらの微生物には、種特異的に他の植物や、動物(シロアリなど)と共生関係を形成しているものもある。また、雷の放電や紫外線や内燃機関での燃焼により、窒素ガスの酸化によって窒素酸化物が生成され、これらが雨水に溶けることで、土壌に固定される。 また、人工的に窒素分子を他の窒素化合物に変換する手法も幾つか開発されており、工業的に非常に重要な位置を占めている。 (ja)
  • Stikstoffixatie is in de biologie het binden van gasvormige distikstof uit de lucht tot verbindingen die door planten kunnen worden gebruikt. Distikstof is in gasvormige toestand niet direct te gebruiken door planten, hoewel het in gebonden vorm nodig is voor de synthese van talloze stoffen waaronder eiwitten en DNA. Veel planten, waarvan de vlinderbloemigen (Leguminosae of Fabaceae) de bekendste zijn, leven in symbiose met bacteriën van het geslacht Rhizobium. Deze bacteriën komen voor in speciale wortelknolletjes (rhizobia) waarin luchtstikstof wordt omgezet in stikstofverbindingen. Deze planten maken hun eigen voedingsstoffen. Bij bomen, zoals bij elzen vindt de stikstofbinding plaats door de Frankia alni-bacteriën. (nl)
  • A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é o processo pelo qual este elemento químico é captado da atmosfera, onde se caracteriza pela sua forma polecular relativamente inerte (N2) e é convertido em compostos nitrogenados (como amônio ou nitrato) usados em diversos processos do solo, especialmente importantes para a nutrição de plantas. A associação de bactérias diazotróficas, principalmente do gênero Rhizobium, com raízes de plantas da família das leguminosas (Fabaceae) é um tipo de simbiose, termo que define um tipo de relação benéfica entre os parceiros, neste caso a planta e a bactéria. Há evidências da associação de bactérias fixadoras de nitrogênio também com gramíneas (Poaceae), porém, não formando nódulos nas raízes como ocorre com as leguminosas e fixando o nitrogênio atmosférico somente quando não há acúmulo de oxigênio em seu entorno. As bactérias utilizam parte dos fotoassimilados da planta hospedeira para gerar a energia necessária para promover o processo de fixação biológica de nitrogênio. Por outro lado, a planta beneficia-se do nitrogênio fixado pela bactéria para síntese de suas proteínas. A inoculação de bactérias diazotróficas em sementes de leguminosas, é uma tecnologia capaz de reduzir consideravelmente a adubação mineral nitrogenada e em alguns casos substituí-la, pois o N fixado pode alcançar em média 1500 kg/ha, resultando em expressiva redução do custo de produção da cultura. Essa tecnologia deve-se principalmente aos estudos de Johanna Döbereiner (1924-2000). (pt)
  • Азотфикса́ция, или азотофиксация — фиксация молекулярного атмосферного азота, диазотрофия. Процесс восстановления молекулы азота и включения её в состав своей биомассы прокариотными микроорганизмами. Важнейший источник азота в биологическом круговороте. В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве. (ru)
  • Wiązanie azotu cząsteczkowego — zjawisko włączania atomów azotu pochodzących z cząsteczek tego pierwiastka (N2) w związki chemiczne. Azot cząsteczkowy jest stosunkowo słabo reaktywną jego postacią i jako gaz stanowi większość ziemskiej atmosfery. Nawet w wodzie większość azotu to rozpuszczony azot cząsteczkowy. Z drugiej strony, ma istotne znaczenie biologiczne, gdyż jako makroelement wchodzi w skład aminokwasów i nukleozydów oraz ich pochodnych, takich jak polipeptydy, białka, kwasy nukleinowe, ATP, NAD+ i in., a także chityny i innych związków (oraz metabolitów tych związków). Wiązanie azotu jest niezbędnym etapem biogeochemicznego cyklu azotu, dzięki któremu może on przejść z atmosfery do hydrosfery i litosfery, a przede wszystkim biosfery. Wiązanie azotu może następować w wyniku rozbijania wiązań cząsteczkowych przez wyładowanie elektryczne (w naturze — przez pioruny i burze magnetyczne). Szacuje się, że w ten sposób utlenia się 10-100 x 106 ton azotu rocznie (częściej podawane są wartości z dolnej części zakresu). Większe ilości azotanów są wskaźnikiem burz magnetycznych zachodzących w przeszłości. Następuje to też podczas spalania. Znaczne ilości azotu wiązane są metodami przemysłowymi, np. metodą Habera i Boscha. Zdecydowana większość azotu wiązana jest jednak przez bakterie azotowe. Zdolność włączania azotu pochodzenia cząsteczkowego do własnego metabolizmu to diazotrofia. Diazotroficzne organizmy (wydatkując energię) wiążą azot do amoniaku w reakcji:8H+ + N2 + 8e- + 16 MgATP → 2NH3 + H2 + 16MgADP + 16Pi gdzie ATP to adenozynotrifosforan (tu związany z magnezem), ADP — adenozynodifosforan, Pi — nieorganiczny fosforan, a reakcja jest katalizowana przez nitrogenazę. Amonowa postać azotu jest łatwo przyswajalna przez autotrofy. Bakterie azotowe (w tym sinice) często ponadto żyją w symbiozie z roślinami lub grzybami (jako porosty), dzięki czemu związany przez nie azot szybko trafia do biosfery. Żyjące w symbiozie z bakteriami brodawkowymi 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 anabena (Anabaena azollae). Rośliny takie jak lucerna czy groch, a także olsza wiążą do ok. 200 kg x ha/rok, koniczyna, fasola, ciecierzyca i azolla do ok. 100 kg x ha/rok. Dębik wiąże tylko ok. 12 kg x ha/rok, ale żyje w warunkach tundry. (pl)
  • 固氮作用(英语:Nitrogen fixation),簡稱固氮,指将空氣中游離態的氮(氮气)轉化為含氮化合物(如硝酸盐、氨、二氧化氮)的过程。可分为自然固氮以及人工固氮两种。 (zh)
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  • Por fijación de nitrógeno se entiende la combinación de nitrógeno molecular o dinitrógeno con oxígeno o hidrógeno para dar óxidos o amonio que pueden incorporarse a la biosfera. El nitrógeno molecular, que es el componente mayoritario de la atmósfera, es inerte y no aprovechable directamente por la mayoría de los seres vivos. La fijación de nitrógeno puede ocurrir de manera abiótica (sin intervención de los seres vivos) o por acción de microorganismos (fijación biológica de nitrógeno). La fijación en general supone la incorporación a la biosfera de una importante cantidad de nitrógeno, que a nivel global puede alcanzar unos 250 millones de toneladas al año, de las que 150 corresponden a la fijación biológica. (es)
  • 窒素固定(ちっそこてい)とは、空気中に多量に存在する安定な(不活性)窒素分子を、反応性の高い他の窒素化合物(アンモニア、硝酸塩、二酸化窒素など)に変換するプロセスをいう。 自然界での窒素固定は、いくつかの真正細菌(細菌、放線菌、藍藻、ある種の嫌気性細菌など)と一部の古細菌(メタン菌など)によって行われる。これらの微生物には、種特異的に他の植物や、動物(シロアリなど)と共生関係を形成しているものもある。また、雷の放電や紫外線や内燃機関での燃焼により、窒素ガスの酸化によって窒素酸化物が生成され、これらが雨水に溶けることで、土壌に固定される。 また、人工的に窒素分子を他の窒素化合物に変換する手法も幾つか開発されており、工業的に非常に重要な位置を占めている。 (ja)
  • Азотфикса́ция, или азотофиксация — фиксация молекулярного атмосферного азота, диазотрофия. Процесс восстановления молекулы азота и включения её в состав своей биомассы прокариотными микроорганизмами. Важнейший источник азота в биологическом круговороте. В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве. (ru)
  • 固氮作用(英语:Nitrogen fixation),簡稱固氮,指将空氣中游離態的氮(氮气)轉化為含氮化合物(如硝酸盐、氨、二氧化氮)的过程。可分为自然固氮以及人工固氮两种。 (zh)
  • Nitrogen fixation is a process in which nitrogen (N2) in the atmosphere is converted into ammonia (NH3). Atmospheric nitrogen or molecular dinitrogen (N2) is relatively inert: it does not easily react with other chemicals to form new compounds. The fixation process frees nitrogen atoms from their triply bonded diatomic form, N≡N, to be used in other ways. (en)
  • تثبيت النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen fixation) هو العملية التي يتحول فيها النيتروجين (N2) الموجود في الجو إلى أمونيوم النيتروجين الجوي أو النيتروجين الجزيئي (N2) هو خامل نسبياً: فلا يتفاعل مع مواد كيميائية أخرى مولداً مركبات جديدة. تقوم عملية تثبيت النيتروجين على تحويله من الشكل الثنائي (N2) حتى يستخدم بطرق أخرى. (ar)
  • Unter Stickstofffixierung versteht man allgemein jegliche Umwandlung des chemisch inerten elementaren, molekularen Stickstoffs (N2). Sie ist ein wichtiger Teil des Stickstoffkreislaufs. Man unterscheidet: * biotische Stickstofffixierung (durch Mikroorganismen) * abiotische Stickstofffixierung (Bildung von Stickoxiden durch Verbrennungen oder Blitzschlag) und * technische Stickstofffixierung (beispielsweise im Haber-Bosch-Verfahren). (de)
  • La fixation biologique de l'azote (ou « diazotrophie ») est un processus qui permet à un organisme de produire (indirectement) des substances protéiques à partir de l'azote gazeux (N2)présent dans l'atmosphère et l'environnement. L'acronyme BNF est parfois utilisé par les anglophones pour résumer l'expression « biological N2-fixation ». (fr)
  • Stikstoffixatie is in de biologie het binden van gasvormige distikstof uit de lucht tot verbindingen die door planten kunnen worden gebruikt. Distikstof is in gasvormige toestand niet direct te gebruiken door planten, hoewel het in gebonden vorm nodig is voor de synthese van talloze stoffen waaronder eiwitten en DNA. Bij bomen, zoals bij elzen vindt de stikstofbinding plaats door de Frankia alni-bacteriën. (nl)
  • La fissazione dell'azoto atmosferico o azotofissazione consiste nella riduzione, tramite la nitrogenasi, dell'azoto molecolare (N2) in azoto ammonico (NH3).L'azoto ammonico è successivamente reso disponibile per molte importanti molecole biologiche quali gli amminoacidi, le proteine, le vitamine e gli acidi nucleici attraverso i processi di nitrificazione e nitratazione. La reazione di azotofissazione può essere descritta come segue: N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi (it)
  • A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é o processo pelo qual este elemento químico é captado da atmosfera, onde se caracteriza pela sua forma polecular relativamente inerte (N2) e é convertido em compostos nitrogenados (como amônio ou nitrato) usados em diversos processos do solo, especialmente importantes para a nutrição de plantas. A associação de bactérias diazotróficas, principalmente do gênero Rhizobium, com raízes de plantas da família das leguminosas (Fabaceae) é um tipo de simbiose, termo que define um tipo de relação benéfica entre os parceiros, neste caso a planta e a bactéria. (pt)
  • Wiązanie azotu cząsteczkowego — zjawisko włączania atomów azotu pochodzących z cząsteczek tego pierwiastka (N2) w związki chemiczne. Azot cząsteczkowy jest stosunkowo słabo reaktywną jego postacią i jako gaz stanowi większość ziemskiej atmosfery. Nawet w wodzie większość azotu to rozpuszczony azot cząsteczkowy. Z drugiej strony, ma istotne znaczenie biologiczne, gdyż jako makroelement wchodzi w skład aminokwasów i nukleozydów oraz ich pochodnych, takich jak polipeptydy, białka, kwasy nukleinowe, ATP, NAD+ i in., a także chityny i innych związków (oraz metabolitów tych związków). Wiązanie azotu jest niezbędnym etapem biogeochemicznego cyklu azotu, dzięki któremu może on przejść z atmosfery do hydrosfery i litosfery, a przede wszystkim biosfery. (pl)
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