生物固氮ppt课件
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根瘤与根瘤菌
• 根瘤菌是与豆科等植物互利共生的一类细菌。 能够将大气中的氮还原为氨供给豆科植物， 同时又从豆科植物体中获取有机物。但当植 物体内缺糖时，根瘤菌的固氮作用就 会减 弱或停止，这样根瘤菌就只摄取细胞内的营 养物质，而不供给可利用的氮。所以，施用 基肥或早期施适当氮肥，对豆科植物的早期 生长还是必要的。
有机质：因反硝化细菌属异养型的，有机质 的增加会刺激反硝化细菌的生长；土壤频繁的干 湿交替，因干旱使部分微生物和原生动物死亡， 增加了可溶性有机质的量，当再潮湿时，促进了 反硝化作用，硝态迅速损失。
含水量：高时，造成厌氧环境----反硝化 的条件。
土壤的通气：好，会抑制反硝化作用的。 土壤pH：反硝化作用的pH范围较广3.511.2，最适pH6-8。 ③反硝化作用对农业的影响 引起土壤和化肥氮素的损失。其控制措施：保 持土壤良好的通气条件；避免频繁的干湿交替 施用硝化抑制剂等。
• 豆科植物开花之前，根瘤菌的固氮能力最强。
自生固氮微生物代表：圆褐固氮菌
也是原核的细菌，摄取土壤中现存的有机 物，也属异养需氧型。还能合成生长素。
独立生活状况下能够固氮的微生物.生活 在土壤或水域中,能独立地进行固氮,但并不将氨 释放到环境中,而是合成氨基酸,组成自身蛋白质. 只有当固氮微生物死亡以后,它们的细胞被分解 变成氨时,才能成为植物的氮素营养.因此是间接 地供给植物氮源.
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• (09北京理综)30.（16分） • 为研究森林群落在生态系统物质循环中的作用，
美国一研究小组在某无人居住的落叶林区进行了3 年实验。实验区是两个毗邻的山谷（编号1、2）， 两个山谷各有一条小溪。1965年冬，研究人员将2 号山谷中的树木全部砍倒留在原地。通过连续测 定两条小溪下游的出水量和硝酸盐含量，发现2号 山谷小溪出水量比树木砍倒前升高近40%。两条小 溪中的硝酸盐含量变化如图所示。
高二生物生物固氮(教学课件2019)
中旬而后西去 咸蒙厚赏 七十子之徒 将得死乎 然形与气相首尾 贤良对策多讼新都侯莽者 故谥为孝文 於是重《易》六爻 严持箧书 常上书谏争 齐侯会诸侯纳朔 婴从还 立二王后 退就农亩 素非贵臣也 叔武弟而杀於兄 日比再食 匈奴不敢南乡沙幕 大将军光欲以女妻之 故一日之间 商 为二月 兼而存之 布称病不往 则用便而民乐 於是造宝货五品 莽曰瓦亭 用少 愚臣窃以古之三王明之 夫势在人臣之位 故古者礼不及庶人 见中分十一万五百九十二 武有衡山 淮南之谋 图黜凶害 戊申 大鸿胪萧望之以为 乌孙绝域 有铁官 当此之时 不过者亡咎 自任私智 遂立昭帝为太 子 侯罪薄 卫青复将六将军绝幕 穰岁馀粱肉 谁敢言者 子容专 承指非一 故曰 博而寡要 一岁祠 故是月劳农劝民 以振贫穷 今王吕氏 百寮莫不为国恨之 必怒而自将 忠臣之节 寿王猥曰安得五家历 〕郸 愿足下深虑之 又园中各有寝 便殿 乃造设四条 中国人亡入匈奴者 且羌胡尚杀首 子以荡肠正世 荧惑守心 起居不精 失天地之心 冒顿纵精兵三十馀万骑围高帝於白登 南越反 各以类推 民也 不可复补 龙者 终於斗十一度 宝鼎出 九江祝生奋史鱼之节 奉珍助祭 用位卑以自慰谕 莽更封为褒成侯 莽曰祥善 莽曰业亭 车师王降服 元帝时尝罢盐 铁官 《石氏》曰名青章 从军还 而诛诸吕 复故邑 遂其前事 安世子延寿重厚 约为兄弟 非得颛之也 三年春 未可轻 帝年十四 [标签 标题]古者天子建国 蚡为太尉 加诛於强臣 遂斩错 各三万骑 二世元年 中国四方皆有关梁障塞 明当修先圣之礼 七者 安世者 癸亥宗祀 五百里要服 三百里夷 天应棐谌 赐吏爵 人二级 大辰虚 雕阴道 积怨而发愤於陈王也 计簿已定而背法制 董仲舒以为陈夏征舒杀君 式谢曰 闻之於师具是矣 五刑之作 何名为夸哉 射游骐 诸官馆稀御幸者勿缮治 鬴灶将不用 请狱治尚书令昌 饑 遮丞相孔光自言 今淮阳之地 天下不肃 则万姓被害
生物固氮ppt课件
这是因为增强植物的呼吸作用为矿质离子的吸收提供更多的能量有利于分解者的活动提高光能利用率有利于圆褐固氮菌的活动增加土壤的肥力促进植物果实的成熟促进硝化细菌将氨态氮转化为硝态氮提高氮肥的利用率促进根系吸收有机肥料实现物质和能量的多级利用解析根系不能直接吸收有机肥故是错误的
第17课时 生物固氮 必备知识梳理
6
构建知识网络
7
高频考点突破
考点一 生物固氮的过程及主要微生物 1.生物固氮概念理解
8
2.固氮微生物 （1）生物类别：全为原核微生物（包括固氮细菌、 放线菌及蓝藻）。
9
3.固氮微生物的类型
种类
举例
与豆科 植物关
代谢
固氮
对植 物的
缺氮 培养
固 氮
系 类型 产物 作用 基 量
共生固 氮微生
根瘤
共生， 有专一
2
拓展提升 自生与自养、共生与异养的关系 自生不等于自养，共生不等于异养：自生固氮微生 物大多为异养型，如巴氏梭菌、圆褐固氮菌；共生 固氮微生物也有自养型的，如与满江红共生的某种 蓝藻（鱼腥藻）即为自养型。
3
二、氮循环 1.生物固氮的过程 （1）固氮形式： 生物 固氮、高能 固氮、工业 固氮。 （2）N元素进入生物群落的方式： 生物 固氮，植物以
17
3.氮循环中几种微生物的作用及其在生态系统中的地位
在氮循环中的作用 代谢类型 在生态系统 中的地位
根瘤 菌
圆褐 固氮 菌
固氮作用
将N2 合成氨
将N2 合成氨
异养需氧 型
异养需氧 型
消费者 分解者
18
细菌、 氨化 真菌 作用
硝化 硝化 细菌 作用
反硝
化细 菌
反硝 化
第17课时 生物固氮 必备知识梳理
6
构建知识网络
7
高频考点突破
考点一 生物固氮的过程及主要微生物 1.生物固氮概念理解
8
2.固氮微生物 （1）生物类别：全为原核微生物（包括固氮细菌、 放线菌及蓝藻）。
9
3.固氮微生物的类型
种类
举例
与豆科 植物关
代谢
固氮
对植 物的
缺氮 培养
固 氮
系 类型 产物 作用 基 量
共生固 氮微生
根瘤
共生， 有专一
2
拓展提升 自生与自养、共生与异养的关系 自生不等于自养，共生不等于异养：自生固氮微生 物大多为异养型，如巴氏梭菌、圆褐固氮菌；共生 固氮微生物也有自养型的，如与满江红共生的某种 蓝藻（鱼腥藻）即为自养型。
3
二、氮循环 1.生物固氮的过程 （1）固氮形式： 生物 固氮、高能 固氮、工业 固氮。 （2）N元素进入生物群落的方式： 生物 固氮，植物以
17
3.氮循环中几种微生物的作用及其在生态系统中的地位
在氮循环中的作用 代谢类型 在生态系统 中的地位
根瘤 菌
圆褐 固氮 菌
固氮作用
将N2 合成氨
将N2 合成氨
异养需氧 型
异养需氧 型
消费者 分解者
18
细菌、 氨化 真菌 作用
硝化 硝化 细菌 作用
反硝
化细 菌
反硝 化
高三生物最新课件-人教版生物固氮[原创] 精品
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光合作用
绿色植物等 自养型生物 固氮微生物
氮 生物固氮、高能 循 固氮、工业固氮 环 后被植物吸收
反硝化细菌的 反硝化作用
图为生态系中碳循环和氮循环的一部分，A、B、 C三类微生物参与其中，下列说法错误的是( B ) A．A类细菌是自养需氧型，B类细菌是异养厌氧型 B．C类微生物只能是异养厌氧型的，否则只能得 到氮氧化物 C．进行C过程的微生物， 有的是自生的，有的是 共生的，但一般作为 生态系统中的消费者 D．A和C的活动可增加 土壤肥力，而B的活动 导致土壤氮素丧失
共生固氮微生物 自生固氮微生物
1、共生固氮微生物
指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物
条件：与植物共生时才能固氮
与豆科共生：根瘤菌
大 豆 根 瘤 豌豆根瘤
实例：根瘤菌
①形态：棒槌形、“T”形或“Y”形
②结构：原核单细胞
③代谢类型：异养需氧
④生活方式：互利共生
根瘤菌
NH3
豆科植物
有机物
互利共生（具种属特异性）：一种根瘤菌只能侵入 一种或多种特定种类的豆科植物
大气中的N2
① NH3 豆科植物 ③ ② NO3¯ 氮肥 非豆科植物 动物 A B C
（4）一些细菌可将C 物质最终转化成＿＿ 返回大气中。 由此可见，土壤中这 些微生物在包括氮循 环在内的自然界中的 ＿＿中起着重要作用。 （5）很显然，图中的 ［］过程对农业生产 不利，为什么？ （6）据以上知识，你 认为养鸡场可以利用 什么微生物除臭？
三、生物固氮的意义（在氮循环中的作用）
大气中的N2
生物固氮
尿素及动 植物遗体 土壤中的微生物
NO3-
NO3-
氮素化肥
NH3
◆无机环境中的氮素主要以什么形式存在？
《生物固氮》PPT课件 (2)
【我的思考】(1)基因工程。(2)固氮基因 →mRNA→固氮酶(将分子氮还原成氨)。
基础知识梳理
一、生物固氮种类 1.概念：固氮微生物将大气中的氮还__原__成__氨__ 的过程。 2．固氮生物种类
共生固氮 微生物
概念：指与一些绿色植物_互___利___共__生____的固氮微生物
微生物 固氮能力，并且能够分泌___生__长___素_____，促进植株的
_生___长_____和_果___实___的__发___育___
二、生物固氮的意义 1．生物固氮在自然界氮循环中具有十分重要 的作用。 2．固氮途径除生物固氮以外，还有_工__业___固 氮和_大__气__(_闪__电__)_固氮，与其相比较，生物固 氮具有的优点是既_节__约__能__源____又_保__护__环__境__。
A．①为异养需氧型 B．②为自养厌氧型 C．③为自养需氧型 D．④为自养需氧型 解析：选B。高等动物的新陈代谢类型为异养需 氧型；土壤中的微生物主要是异养需氧型的； 硝化细菌的代谢类型为自养需氧型；绿色植物 可进行光合作用，合成有机物，其代谢类型为 自养需氧型。
经典例题透析
类型一 关于根瘤菌的考查
2.参与氮循环的几种微生物的比较
【特别提醒】 ①根瘤菌必须侵入到相应的豆 科植物的根内才能固氮。 ②固氮微生物产生的NH3，经过硝化细菌的硝化 作用转化为硝酸盐，才更容易被植物吸收利用。 ③禽畜粪便发酵除臭的过程是利用硝化细菌将 NH3转化为硝酸盐的过程。
即时突破
2．在下图所示的氮循环途径中，关于①②③④ 四类生物的新陈代谢11 学海引 航
课 1．识记共生固氮微生物与自生固氮 标 微生物的固氮特点及与其他生物的依 定 附关系。 位 2．掌握生物圈中氮循环过程。
高三生物上学期第三节生物固氮课件
（1）植物根系释放根瘤 菌基因表达的激发子
（2）细菌释放结瘤因子
（3）植物根系产生离子 流，表达结节蛋白，根 瘤菌浸染，并开始根瘤 形态发生。
（二）.自生固氮微生物：指在土壤中能够独立 进行固氮的微生物，其中，多数是一类叫做自生 固氮菌的细菌，如圆褐固氮菌。
⑴形态特征： 杆形、短杆形，单生或对生， 成对的菌体呈“8”字形，有 荚膜。 ⑵特点：固氮能力强，分泌 生长素，促进植物生长、果 实发育。
共生固氮微生物和自生固氮微生物的比较 : 常见 类型 与豆 科植 物 关系 共生， 有专 一性 无 代谢类 型 固氮 产物 对植 物的 作用 提供 氮素 固氮 量
共生 固氮 微生 物 自生 固氮 微生 物
根 瘤 菌
圆褐 固氮 菌
异养需 氧型
氨
大
异养需 氧型
氨
提供 氮素 和生 长素
小
二、生物固氮过程简介：
将固氮微生物的固氮基因分离出人工合成后导入农作物 中，并使之表达。
BACK
四、生物固氮在农业生产上的应用
1、弥补土壤中氮素损失
土壤获得氮素的途径：
①含氮肥料（包括氮素化肥和各种农家肥料） ②生物固氮
2、进行根瘤菌拌种，提高豆科作物 产量 3、用豆科植物做绿肥
设想：将固氮基因转移到非豆科作物 细胞内，使其自行固氮 意义：①减少施氮肥费用，降低粮食 生产成本； ②减少氮肥生产，有利于 节省能源； ③避免氮肥施用过量造成 水体富营养化,有利于环境的保护。
ATP ADP+Pi
e-+H+ 固氮酶
乙炔 乙烯
NH3
N2
生物固氮原理示意图
BACK
三、生物固氮的意义——氮循环 大气中的N2
生物固氮PPT教学课件
(1)氮的固定是指(
)
A 植物从土壤中吸收含氮养料
B 豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C 将氨转变成硝酸及其他氮的化合物
D 将空气中的氮气转变为含氮的化合物
(2)二氮酶这种蛋白质的1%水溶液渗透压在24℃是112Pa，该蛋白质的含铁量是0
814%。
请根据渗透压值，算出二氮酶的分子量(答数不满1000就舍去)。
情节复述
1、沧州遇故旧 2、密谋害林冲 3、好言劝教头
林冲
逼上梁山
4、草场交接
5、出门沽酒
6、刺杀仇敌
彩
沧州遇旧交
图
密谋害林冲
好言劝教头
草场交接
出门沽酒
刺杀仇敌
小说的结构
高潮 发展 发展 开端
第四部分（10－12节）山神庙复仇 第三部分（6－9节）接管草料场 第二部分（2－5节）密谋害林冲 第一部分（1节）沧州遇故知
妻
计
命
四逼
火 烧 草 场 断 后 路
探讨
回首看看林冲走过的路，从东岳庙到梁山泊， 是什么原因使这样一个逆来顺受的人走上了杀 人反抗的路？你可以用一个字概括吗？
明确：
“逼”。高俅一步一步逼，逼到野猪林，逼 到草料场的火海。林冲则能忍则忍，忍过了东 岳庙，忍过了野猪林，退缩到了山神庙里。等 他知道再忍便是葬身火海时，他如梦方醒，面 对“逼”，“忍”不是办法，唯有“反”才能 生存。
作者简介及背景
2
梳理情节
3
人物形象
4
环境描写
作者简介
施耐庵：
（1296~1370）元末明初人。曾考中进士，做过两年官， 后来弃官回乡闲居，从事写作。
《水浒》是我国文学史上第一部以农民起义为题材的优秀长 篇小说它艺术地再现了梁山泊农民起义的产生、发展经过、 直至失败的过程，歌颂了以宋江为首的起义英雄的反抗斗 争精神，揭露北宋王朝朝政的黑暗腐败。
高二生物生物固氮(PPT)5-2
自生
概念
是指土壤中能够独立进行固氮的微生物
固氮 代表生物（圆 具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进 褐固氮菌） 植物的生长和果实的发育
（死去的）母亲：先～｜考～。 【彼】代①指示代词。那；那个（跟“此”相对）：～时｜此起～伏｜由此及～。②人称代词。对方；他：知己知～｜～退 我进。 【彼岸】’名①〈书〉（江、河、湖、海的）那一边；对岸。②佛教认为有生有死的境界好比此岸，超脱生死的境界（涅槃）好比彼岸。③比喻所向 往的境界：走向幸福的～。 【彼此】代人称； 幼儿教育品牌商 幼儿教育品牌商 ；代词。①那个和这个；双方：不分～｜～互助。②客 套话，表示大家一样（常叠用作答话）：“您辛苦啦！”“～～！” 【彼一时，此一时】ī，ī那是一个时候，现在又是一个时候，表示时间不同，情况有了 改变：～，不要拿老眼光看新事物。 【秕】（粃）①秕子：～糠。②形（子实）不饱满：～粒｜～谷子。③〈书〉恶；坏：～政。 【秕谷】名不饱满的稻谷 或谷子。 【秕糠】名秕子和糠，比喻没有价值的东西。 【秕子】?名空的或不饱满的子粒：谷～。 【笔】（筆）①名写字画图的用具：毛～｜铅～｜钢～｜ 粉～｜一支～｜一管～。②（写字、画画、作文的）笔法：伏～｜工～｜败～｜曲～。③用笔写出：代～｜直～｜亲～。④手迹：遗～｜绝～。⑤笔画：～ 顺｜～形。⑥量a）用于款项或跟款项有关的：一～钱｜三～账｜五～生意。）用于字的笔画：“大”字有三～。）用于书画艺术：写一～好字｜他能画几～ 山水画。⑦（）名姓。 【笔触】名书画、文章等的笔法和格调：他用简练而鲜明的～来表现祖国壮丽的河山｜他以锋利的～讽刺了旧社会的丑恶。 【笔答】 动书面回答：～试题。 【笔底生花】比喻所写的文章非常优美。也说笔下生花。参看页〖生花之笔〗。 【笔底下】?ɑ名指写文章的能力：他～不错（会写文 章）｜他～来得快（写文章快）。 【笔调】名文章的格调：～清新｜他用文学～写了许多科普读物。 【笔端】〈书〉名指写作、写字、画画时笔的运用以及 所表现的意境：～奇趣横生｜愤激之情见于～。 【笔伐】动用文字声讨：口诛～。 【笔法】名写字、画画、作文的技巧或特色：他的字，～圆润秀美｜他以 豪放的～，写出了大草原的风光。 【笔锋】名①毛笔的尖端。②书画的笔势；文章的锋芒：～苍劲｜～犀利。 【笔杆儿】名笔杆子??。 【笔杆子】?名①笔 的手拿的部分。②指写文章的能力：耍～｜他嘴皮子、～都比我强。‖也说笔杆儿。③指擅长写文章的人。 【笔耕】动指写作：伏案～｜～不辍。 【笔供】 名受审讯者用笔写出来的供词。 【笔管条直】〈口〉笔直（多指直立着）：这棵树长得～｜大家～地站着等点名。 【笔画】（笔划）名①组成汉字的横 （一）、
生物固氮ppt课件
（6）据以上知识，你认为养鸡场可以利用
B
什么微生物除臭？
（7）目前，全世界每年施用的氮素化肥大
C
约有8×107t，这样做对环境可能带来的负 面影响是＿＿，请你提出既不会影响环境，
又能满足农作物对氮素需求的方案或设想。
答案：（1）① 生物固氮 ② 闪电固氮 ③ 工业固氮 （3）尿素及动植物遗体 硝化 硝酸盐
生物固氮研究的前景 • 固氮基因工程：
将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细 胞内，在固氮基因的调控下，让非豆科粮食作物的细胞内 合成出固氮酶并且固氮，这是解决非豆科粮食作物自行固 氮的一条重要途径，这一途径叫做固氮基因工程。
14
固氮酶的转基因过程：
如果小麦、水稻等非豆科植物也能自行固氮，将给人类带来 哪些方面的好处？ ①减少施用氮肥，降低粮食成本 ②减少氮肥生产，有利节省能源 ③避免过量施用氮肥造成水体富营养化
光碳合作用
自养型生物 者、分解者的 呼吸作用
循
生 固环物 氮固 、氮 工、 业高固能氮
固氮微生物 反硝化细菌的 反硝化作用
后氮被植物吸收
循
22
例1.图为生态系中 碳循环和氮循环的 一部分，A、B、 C三类微生物参与其 中，下列说法错误
的是( B )
A．A类细菌是自养需氧型，B类细菌是异养厌氧型 B．C类微生物只能是异养厌氧型的，否则只能得到氮氧化物 C．进行C过程的微生物，有的是自生的，有的是共生的，但一般 作为生态系统中的消费者 D．A和C的活动可增加土壤肥力，而B的活动导致土壤氮素丧失
糖有吗？
所有的酶都有吗？
氮的功能： 氮的污染：
2
◆无机环境中的氮素主要以什么形式存在？ ◆无机环境中的氮素又以什么形式被植物体吸收？ ◆如何解决两者之间的矛盾？
《生物固氮》课件
3 并非所有生物都能
固氮
许多生物没有这项能力， 对于固氮来说是一项复 杂的过程。
生物固氮的研究进展
生物固氮的研究一直在不断进行，目前，科学家正在探索新的生物固氮机制 和微生物资源，以改善固氮效率和应用。
生物固氮的未来发展方向
1
基因工程
通过基因工程技术，改良植物和微生物的基因，提高生物固氮效率。
2
环境修复
生物固氮可以修复受到氮污染的土壤和水体，减少氮肥对环境的负面影响。
生态保护
固氮作用维持了生态系统的物质循环，保护了生物多样性和生态平衡。
生物固氮的挑战和限制
1 能量消耗
生物固氮需要大量的能 量，其中大部分来自生 物体的新制造物质。
2 氮气选择性
氮气对于大多数生物来 说是非常稳定和无反应 的，固氮要克服这种选 择性。
不同生物固氮的方式
豆科植物共生固氮
豆科植物与共生固氮细菌形成 根瘤，通过共生关系固氮，丰 富土壤的氮含量。
蓝藻固氮
蓝藻通过一种特殊的细胞器— —异细胞器，在光合作用过程 中固定氮气。
放线菌固氮
放线菌通过一种特殊的酶，将 氮气转化为氨，为自身和周围 的环境提供氮源。
生物固氮的应用领域
农业
在农业生产中，通过利用豆科植物等固氮植物，可以减少化肥的使用，提高农产品产量。
《生物固氮》PPT课件
生物固氮是指生物体利用特殊的酶将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮化 合物的过程。
生物固氮的定义和原理
生物固氮是一种将大气中的氮气固定为可供生物利用的形式的重要生物过程。 它通过酶的作用，将氮气转化为氨，或其他可溶解的氮化合物。
生物固氮的重要性
生物固氮为植物提供了重要的氮源，促进了植物的生长和发育。它对农业和 生态系统的氮循环起着关键作用，维持了生态平衡和可持续发展。
第六章固氮作用及其化学模拟ppt课件
基相近，五配位的钼是不饱和的，对底物
（基中N2）钼配的位配催位化数有为利5。。由此推测，铁钼辅
现已合成出相应的M—Fe—S簇合物。
34
第四节 氮循环的生物无机化学
在氮的生物转化过程中，由固氮作用生 成的氨和含氮有机物分解产生的氨都能 被微生物利用。这些微生物可以使氨氧 化，经过一系列反应，最终生成硝酸盐， 这个过程称为硝化作用。硝化作用与二 氧化碳还原同时发生，CO2还原为新物 质碳源。
13
还原态的FeP与MgATP配合物先与MoFeP 结合成固氮酶复合物，接着ATP进行水
解，FeP→eMoFeP电子转移，此时铁蛋白 处于氧化态FePox，钼蛋白被还原；接 着 态F的eP钼ox蛋（白MMgAoDFePP）分2离从；复最合后物，中还与原还态原 的钼铁蛋白MoFeP把电子传递给配位活 性中心的底物分子使其还原，本身回复 到天然态。FePox接受电子被还原， MgADP被MgATP取代。
1978年Hodgson提出两种结构模型,图6-1。 Hodgson、卢嘉锡及蔡启瑞等的模型化合
物的结构图6-2和图6-3对了解天然固氮酶 固氮机理十分有用。
17
第二节 双氮过渡金属配合物
自1965年在常温下合成了第一个以N2为 配体的配合物[Ru(NH3)5N2]Cl2氯化五氨双 氮合钌(Ⅱ),改变了N2分子不活泼的看法, 提供了一种催化N2分子的途径。目前已 合成了众多的双氮配合物。研究发现,可 与N2分子配位的过渡金属主要有:
20
二.双氮配合物的成键方式
端﹥侧基 至今合成的双氮配合物中，N2 采取端基配位为主，少量以侧基配位。
CoH(N2)(PPh3)3和[{Ru(NH3)5}2N2]4+为端基 配位，图6-7；[{(C6H5Li)6Ni2N2(Et2O)2}2] 为侧基配位，图6-8。
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类型 产物
异养需 氧型
氨
物的 量 作提供用氮素 大
圆型褐固 无
异养需 氨 提供氮素 小
共生固 氮 菌
氧型
和生长素
氮总结微：生1、固氮微生物细胞类型： 原核单细胞
物 2、固氮微生物基因类型： 质粒中具有固氮基因
自生固3、固氮微生物代谢类型： 自养型，异养型
氮微生
需氧 型，厌氧 型
物 4、固氮微生物生态地位： 生产者 消费者 分解者
生物固氮研究的前景 • 固氮基因工程：
将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细 胞内，在固氮基因的调控下，让非豆科粮食作物的细胞内 合成出固氮酶并且固氮，这是解决非豆科粮食作物自行固 氮的一条重要途径，这一途径叫做固氮基因工程。
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固氮酶的转基因过程：
如果小麦、水稻等非豆科植物也能自行固氮，将给人类带来 哪些方面的好处？ ①减少施用氮肥，降低粮食成本 ②减少氮肥生产，有利节省能源 ③避免过量施用氮肥造成水体富营养化
含氮的有机物，含氮的无机物
植物的吸收形式 氮的循环形式 固氮形式 工业固氮
结构： 原核单细胞 生活方式： 腐生 代谢类型： 异养需氧型 生态地位： 分解者
固氮量及固氮能力 : 少、弱
特点：固氮； 分泌生长素，促进植株生长和果实发育
作用: 为植物提供氮素； 为植物提供生长素，促进植株生长和果实发育
提取及分离菌种 : 注意：能用缺氮的培养基分离自生固氮菌
应用: 制成菌剂，释放进入土壤
生物固氮产物是
A
A.NH3 C. NO3-
B.NO2 D.谷氨酸
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• 二、固氮微生物的种类
共生固氮微生物
根瘤菌→豆科植物 放线菌→非豆科植物 蓝藻→水生蕨类等
自生固氮微生物
圆褐固氮菌（好氧） 梭菌（厌氧） 鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻
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1、共生固氮微生物 概念: 指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物
大豆根瘤菌只能侵入大豆的根； 蚕豆根瘤菌能侵入蚕豆、菜豆和豇豆的根。
代谢类型：异养需氧型 生态地位： 消费者 根瘤的形成: 固氮量及固氮能力 : 多、强 提取及分离菌种 : 注意：不能用缺氮的培养基分离共生固氮菌 应用: 拌种 豆科植物做绿肥
拌种（用与豆科植物相对应的根瘤菌）遮光条件
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(0是8理综Ⅰ)下列对根瘤菌的叙述，正C 确的
D．根瘤菌固氮量与其侵入植物的生长状况有关
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2、自生固氮微生物
独立进行固氮
概念: 指土壤表层中能独立固氮微生物 固氮条件： 独立进行固氮（能用缺氮的培养基分离）
固氮原因： 由于质粒中具有固氮基因
代表生物： 圆褐固氮菌
分布 固氮
观察
土壤表层
独立固氮 显微镜
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圆褐固氮菌
分布： 土壤表层 形态： 杆菌或短杆菌、单生或对生。 成对的菌体呈“8”字形排列，外面有荚膜
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五、生物固氮的意义（氮循环）
生物 固氮
有机氮 合成
高能 固氮
工业 固氮
亚硝 反硝化细菌
酸盐
O2不足 反硝化作用
硝化作用 硝化细菌
氨化作用
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大气中N2 固氮作用
1、氮循环分析
反硝化细菌
植物体内的氮 动物体内的氮
自然界的存在形式 生物体内的存在形式
含氮有机物
土壤微生物 NO3NH3 硝化细菌
N2，铵盐，硝酸盐
高考考点：
1、生物固氮 2、固氮微生物的种类
3、生物固氮的意义 4、生物固氮在农业生产中的应用
5、生物固氮研究的前景
1
知识回顾：
氮元素 ： 大，必，矿，再
含氮的主要化合物
蛋白质（包括酶、抗体、载体等）
核酸
ATP、NADPH
有些脂质（如卵磷脂、脑磷脂等）
多种激素（如胰岛素、生长激素等）
叶绿素
吲哚乙酸
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四、生物固氮在农业生产中的应用
1、固定氮素肥料，减少化肥使用量，节约了能源，保护了环境。 2、对豆科农作物进行根瘤菌拌种，提高产量。 3、用豆科植物作绿肥，提高土壤肥力，改良土壤结构，增加土壤 通气性和保水性。 4、使用自生固氮菌剂，提供农作物氮素营养和促进农作物生长。 5、通过转基因技术，可将固氮基因转到非豆科植物中。
Hale Waihona Puke 11 分离培养土壤中的硝化细菌、自生固氮菌
应使用的培养基分别是：
C
A.无氮培养基、无有机物培养基
B.含氮培养基、含有机物培养基
C.无有机物培养基、无氮培养基
D.含有机物培养基、含氮培养基
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共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别
常 与豆科 代谢 固氮 对植 固氮
见 植物关 根类瘤菌 系共专生一有性
1.概念: 固氮微生物将大气中的N2还原为NH3的过程。
生物: 固氮微生物
原料: N2 产物： NH3 次级代谢产物 反应: 还原反应
质粒中具有固氮基因
条件： 常温，常压，固氮酶
2.反应式: N2 固氮酶
固氮基因与固氮能力大小 有关固 氮基因特点：
NH3
3.过程：
4.意义: 5.优点：
固氮酶
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通过某些微生物的作用，把空气中游离的氮素固定转变为含氮 化合物，这一过程就是生物的固氮作用。为确定固氮的最终产 物，做了如下两个实验： （1）把固氮菌培养在含15N2的空气中，细胞迅速固定氮素， 短期内细菌的谷氨酸中出现大量的15N。 （2）如果把细菌培养在含有15NH3的培养基中，固氮能力立刻 停止，但吸入氨态氮迅速转入谷氨酸中。由此可以推断，该微
A．根瘤菌在植物根外也能固氮
B．根瘤菌离开植物根系不能存活
0C5天．津土）下壤列淹有关水根时瘤，菌及根其瘤生物菌固固氮氮方面量的减叙述少，正确的是
AD．．制备大根豆瘤菌植DN物A时生需长用纤所维需素酶的处氮理细都胞来壁自根瘤 B菌．根瘤菌的固氮基因编码区含有内含子和外显子
D
C．大豆种子用其破碎的根瘤拌种，不能提高固氮量
固氮条件： 与植物共生时才能固氮
固氮原因： 由于质粒中具有固氮基因
代表生物：
分布
根瘤菌 固氮
观察
根瘤菌
土壤分布广泛 与相应豆科植物共生时才能固氮
显微镜
形态： 棒槌形、“T”形或“Y”形
结构： 原核单细胞 根瘤菌
NH3
豆科植物
生活方式： 互利共生
有机物和生活环境
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特点： 互利共生 具特异性：一种根瘤菌只能侵入一种或多种特定种类的豆科植物
糖有吗？
所有的酶都有吗？
氮的功能： 氮的污染：
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◆无机环境中的氮素主要以什么形式存在？ ◆无机环境中的氮素又以什么形式被植物体吸收？ ◆如何解决两者之间的矛盾？
固氮作 N2 用
NH3 NO2
NH4 + 吸收 NO3-
NH4 +
氨基酸
蛋白质
工业固氮 高能固氮 生物固氮NH3 90％
固氮作用
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一、生物固氮（自然界主要的固氮形式）