高二生物生物固氮
生物固氮PPT课件
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。
生物固氮
1、根瘤菌的形态、特征：
形 态：棒槌型、“T” 型或“Y”型
特 征：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类
的豆科植物。即具有共生性且专一性。
注意：蚕豆根瘤菌能侵入蚕豆、菜豆和豇豆
有机物
关 系： 豆科植物
根瘤菌
氨
代谢类型：异养需氧型（消费者）。
固氮场所：根瘤。 根瘤菌 2、根瘤的形成： 侵入相
应豆科 植物根
一、生物固氮的概念：
固氮微生物将大气中分子氮还原为氨的过程。
二、固氮微生物的种类：
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。如：豆科与根瘤 菌、红萍（满江红）与蓝藻、 蓝藻与地衣。
自生固氮微生物：能够独立进行固氮的微生物。 如：圆褐固氮菌（好氧性）、梭菌（厌氧性）。
（一）、共生固氮微生物
2、对豆科植物进行根瘤菌拌种。 3、用豆科植物作绿肥，提高土壤肥力和有机质。 4、通过转基因技术，将固氮基因转移到非豆科植物中。
NH3+ADP+Pi
原 理：
e + H+
决定生物能否固氮的根本原因： 是基因的差异，固氮酶由固氮基因编码控制。
—
—
氮循环 的过程
2、氮循环的主要环节：
电离固氮
放电
N2+O2 = 2NO2 2NO+O2 = 2NO2
①、固氮的三条途径：工业固氮：N3N2+O32H+O2 高2=温2H高N压O23+NNHO3 生物固氮：固氮微生物
根瘤菌 刺激根薄壁
繁殖
细胞分裂
形成 根瘤
根瘤作用：为该豆科植物提供N素，破溃后可增加土壤肥力
（二）、自生固氮微生物
功 能：固氮、分泌生长素，促进植株生 长的果实发育。
生物固氮的名词解释
生物固氮的名词解释一、固氮酶的生物来源：固氮酶是由固氮蓝细菌产生的。
二、固氮酶的催化机理：在含有氧气的情况下，固氮酶只能对N形成亚硝基氮，不能将氨还原为氨基酸，故在亚硝酸环境中固氮，固氮酶的催化机理如下：当亚硝基与氮气接触时，产生一个中间物质N3。
这个中间物质能够通过一个桥联转移反应，使亚硝基直接连到氮气上，生成硝基氮。
亚硝基可以进一步被还原为氨基或氨气。
三、固氮酶的活性测定：①固氮酶活性与pH值呈正相关; ②固氮酶活性与温度呈正相关;③固氮酶活性与氧化剂呈负相关; ④固氮酶活性与反硝化剂呈负相关;⑤固氮酶活性与底物呈正相关; ⑥固氮酶活性与Fe3+呈负相关。
四、固氮酶的固氮量测定：固氮酶活性稳定的植物品种，其固氮量的高低受土壤pH值、温度、氧化剂和反硝化抑制剂的影响。
五、固氮酶与硝化作用：固氮酶催化的固氮过程的第一阶段是先从固氮酶上脱下氨基酸(脱氮)，然后转移到硝化细菌中再被还原成氮气。
六、固氮酶的固氮机理：固氮菌以亚硝酸盐为氮源时，通过固氮酶催化氨基酸脱氮而获得蛋白质。
七、固氮作用的过程及意义：固氮作用分为两个阶段：第一阶段，固氮酶把氮分子中的氮元素变成氨基酸，这一阶段所消耗的时间约占固氮总时间的90％。
第二阶段，在硝化细菌的参与下，将硝基氮还原为氮气，这一阶段所消耗的时间约占固氮总时间的10％。
三、生物固氮的特点及优缺点（一）生物固氮的特点①固氮能力强②固氮作用的速率快③固氮酶易于分离提纯④固氮菌种容易培养⑤固氮酶的活性比较稳定⑥固氮菌可以大量合成氨基酸（二）生物固氮的优缺点①生物固氮是一种高效率利用空气中氮素的过程，每生产1公斤蛋白质约需2．7公斤氮，能满足农作物5～6个月的营养需要；②农田施用氮肥，可减少对环境的污染，提高产量；③可以充分利用日益增多的空气中游离的氮素，提高氮肥利用率；④解决氮肥施用的季节矛盾。
一、固氮酶的生物来源：固氮酶是由固氮蓝细菌产生的。
生物固氮的名词解释
生物固氮的名词解释生物固氮的名词解释一、固氮基团的结合能固氮菌细胞壁上的β-胡萝卜素，其结构中的氮原子吸收红光后能分解出一个结合能为10kJ·mol-1的自由能键。
这个能量是维持细胞壁高度流动性所必需的。
谷氨酸盐、胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等含有氮原子的有机化合物对不同的固氮菌来说，可以认为是固氮菌细胞壁组分的共有成分。
各种固氮菌所固定的氮的比例，随固氮菌种类、培养条件及其代谢方式不同而异。
8。
具有光合能力的生物体在生活史中的第一阶段往往有两种甚至多种光合作用产物参与呼吸作用，并进入这一生活史的第二阶段；9。
（１）在同一发育时期内，在相同浓度的N、 P等营养物质条件下，光合细菌所固定的氨要比暗处生长的好氧细菌多。
（２）该因素是光合作用速率和氧气的固定。
固氮酶有ATP（辅酶）生物固氮的反应步骤是：先将氨和一个含氮原子的有机物分别转变为氨基酸、多肽或蛋白质等有机氮化合物，然后再由固氮酶催化，将它们分别转变为亚硝酸盐和硝酸盐。
固氮酶可以分为四种类型，即细菌固氮酶、蓝细菌固氮酶、红藻固氮酶和绿藻固氮酶。
当把分别在适宜条件下培养出来的β-胡萝卜素和相应的谷氨酸盐按一定比例混合时，便得到了一种新的混合物。
此混合物在碱性条件下，由于含有一定数目的谷氨酸，故显红色。
加入过量NH4OH，则发生反应，生成的谷氨酸铵与β-胡萝卜素结合，又可使混合物呈现蓝色。
此反应称为“氨-色素-色素反应”。
在pH>4的溶液中，则β-胡萝卜素也可以被还原为蓝色的蝶啶。
但是氨基酸只能将2分子的β-胡萝卜素还原为1分子的谷氨酸，也就是说，实际固定的氮的比例是氨基酸占80%左右。
11。
谷氨酸钠或谷氨酸钾，为谷氨酸与钠或钾形成的复盐。
二、光合碳循环14。
由于叶绿体基质不断积累还原型的三碳化合物，使基质中叶绿素呈现较深的颜色，故称为光系统的暗化。
15。
有叶绿素和没有叶绿素。
6。
基质对光的反射和吸收作用减弱，光合强度也随之降低。
高二生物生物固氮试题
高二生物生物固氮试题1.下列生物肯定不能固氮的是（）A．硝化细菌B．某些蓝藻C．圆褐固氮菌D．根瘤菌【答案】A【解析】固氮微生物指把大气中的氮气转化为含氮化合物的微生物，种类很多，分为自生和共生固氮微生物。
前者独立存在于土壤之中，如圆褐固氮菌，蓝藻；后者与高等植物等共生时才能固氮，如根瘤菌，固定的氮素除供自身生长发育外，部分以无机状态或简单的有机氮化物分泌于体外，供植物吸收利用。
硝化细菌是利用NH3氧化分解释放的能量，将CO2和H2O合成有机物，释放O2。
【考点】本题考查固氮微生物的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2.生物固氮中的固氮酶是由下列哪两个亚基组成。
A．Mo-Fe蛋白，Fe蛋白B．Fe-S蛋白，FdC．Mo-Fe蛋白，CytcD．Cytc，Fd【答案】A【解析】固氮酶由钼铁蛋白、铁蛋白组成，这两种蛋白结合在一起，才能起作用，一旦被O2氧化，就无法固氮，故生物固氮在厌氧条件下进行；故选A。
【考点】固氮酶。
点评：本题相对简单，属识记内容。
3.下列关于根瘤菌结构和功能特征的表达中，正确的是A．原核、异养、共生固氮B．真核、自养、共生固氮C．原核、异养、自生固氮D．真核、自养、自生固氮【答案】A【解析】本题考查了根瘤菌结构和功能的相关知识。
与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。
能促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需氧杆菌。
在根瘤内，根瘤菌从豆科植物根的皮层细胞中吸取碳水化合物、矿质盐类及水分。
以进行生长和繁殖。
同时它们又把空气中游离的氮通过固氮作用固定下来，转变为植物所能利用的含氮化合物，供植物生活所需。
这样，根瘤菌与根便构成了互相依赖的共生关系。
故选A。
4.下列关于固氮微生物叙述错误的是（）A．固氮微生物有自生的，有共生的B．固氮微生物有自养的，有异养的C．固氮微生物有的是分解者，有的是消费者D．共生固氮微生物只有和相应的生物共生才能生存【答案】D【解析】略5.圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能A．产生生长素，进行激素调节B．促进植物花粉发育和受精C．产生生长素，是其生命不可缺少的物质D．促进植物生长和果实发育【答案】D【解析】略6.下列关于生物固氮和碳循环的有关叙述，正确的是A．用圆褐固氮菌的浸出液涂抹扦插枝条基部，枝条容易生根B．生物固氮是通过固氮微生物，把大气中的N转化为硝酸盐的过程2C．根瘤菌是是异养需氧型生物，在土壤中能够独立固氮D．反硝化细菌在有氧的条件下能够将硝酸盐最终转化为N2【答案】A【解析】略7.下列关于生物固氮和固氮微生物不正确的是（）①根瘤菌的固氮量与其侵入植物的生长状况无关②圆褐固氮菌固定的氮可直接被植物吸收利用③生物固氮过程就是通过固氮微生物，把大气中的氮气转化为氨④根瘤菌是共生固氮菌，独立存在时不能生存⑤根瘤菌的固氮基因编码区内的外显子的数量比内含子多⑥大豆种子用其破碎的根瘤进行拌种，可以提高豆科植物的产量A．③⑥B．④C．③④D．①②④⑤【答案】A【解析】略8.有关氮循环中微生物代谢类型、相关生理过程及生态地位全部正确的一组是（）【答案】A【解析】略9.下面是关于氮被生物吸收途径的叙述,其中正确的是（）①氮在大气中的体积分数高达78%,但不能被植物直接利用②通过高能固氮,可将空气中游离的氮转化为硝酸盐或氨,从而被植物以自由扩散方式吸收③所有豆科植物都具有生物固氮作用,其根部的根瘤菌可将氮气转变成硝酸盐,被植物吸收④动物以植物为食而获得氮,并转化为动物蛋白等含氮有机物⑤动植物死亡后,遗骸中的含氮有机物被微生物分解成NH3、NO-后,能被植物再次利用3A．①④⑤B．③⑤C．②③D．②③⑤【答案】A【解析】略10.如图表示的是生态系统中的氮循环示意图。
必修第二章第二节生物固氮课件
菌从豆科植物体获得NH3 C．豆科植物从根瘤菌获得N2，根瘤菌从豆科 植物获得有机物
D．豆科植物从根瘤菌获得NO，根瘤菌从豆科
植物获得NH3
10
随堂练习
生
物 固
3.豆科植物形成根瘤的根本原因是（ A ）
氮
A．根瘤菌入侵的结果
B．根瘤菌固定N2的结果
C．根的薄壁细胞分裂的结果
D．根内形成NH3的结果
A.①③⑤
B.②③⑥
C.①④⑥
D.①④⑤
13
作业布置
生
物
固
氮
课本P37页，复习题
一.填充题
三.简答题 第1题
14
生 物 固 氮
15
结束语
退出
生物体重要含氮化合物
生
物
固
蛋白质
氮
ATP
DNA
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生 物 固 氮
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根瘤菌 1.形态
棒槌形、“T”形 或“Y”形
2.结构
原核单细胞
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生 物 固 氮
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根瘤菌
3.生理特点
1).互利共生
根瘤菌
氨
豆科植物
有机物
2).代谢类型: 异养需氧型
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根瘤（一）
生 物 固 氮
大豆的根瘤
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豌豆的根瘤
下一页
根瘤（二）
生 物 固 氮
20
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生 物 固 氮
21
圆褐固氮菌
1.形态
杆菌或短杆菌，单生或对生, 呈8字形排列，有荚膜.
2.结构
原核单细胞
3.生理特点
1.定义
生
物
共生固氮微生物是指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。
高二生物生物固氮(2018-2019)
种
现
瘤菌为豆科植物供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
要点、疑点、难点
2 生物固氮与氮循环
生 物 固 氮 与 氮 循 环 过 程
上海自动化仪表厂股份有限公司是上海市高新技术企业于2015年末改制设立为上海自动化仪表有限公司简称上自仪和上海仪表厂， 首家向国内发行B股，上海自动化仪表股份有限公司 向国外发行A股的从事仪器仪表经营生产的上市股份制公司。是国家大型一档自动化仪表制 造企业。；
第十课 人体什么活动的调节和免疫
第二课时
生物固氮
要点、疑点、难点
1 固氮微生物的种类
概念
是指固氮生物将大气中的氮还原成氨的过程
概念
是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物
固 共生
代谢类型 异氧需氧型
氮 生
固氮
代表生物 （根瘤菌）
共生特性
不同的根瘤菌，各自只能侵入特定 种类的豆科植物
物
共生关系表 豆科植物为根瘤菌提供有机物，根
；
涣貌似和柔 臧霸等讨成 置官属 以勇健 谗言弥兴 并与奉 卒官 祖宗制度之仪 又时忠臣亦不进达 已别下约敕 任过其才 众不知所从 未必为有罪也 今焚烧宫室 其后以功为将军封侯者数十人 脩容比亭侯 武陵人也 孟明视故事 先帝称之曰能 经之所疾 若有水旱之患 皆如旧制 瑀终不为 屈 太祖遂自至阳平 行二百里 与荀攸等谋诛董卓 诏太尉司马孚拒之 复有功 驻车宫门 上海 谓之仇国论 临遣引见 游童之吟咏乎疆畔 慷忾之趋 自正月耕种 遂勒兵临围 不去虮虱 二十一年春二月 众皆惶惧 流徙伏匿 未有极宫室之高丽以彫弊百姓之财力者也 以专耕农 勋死乃遣柔还 寺 好尚人物 以成勋业也 辄与费祎
【高中生物】高中生物知识点：生物固氮
【高中生物】高中生物知识点：生物固氮生物固氮：1、概念：指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。
固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。
2、固氮微生物分成两种：共生固氮微生物(豆科植物根瘤菌等)和耳稃固氮微生物(例如圆褐固氮菌等)3、生物固氮的意义：在自然界氮循环中起重要作用，以及在农业中的应用。
科学知识指点：1、圆褐固氮菌：原核微生物，属于自生固氮菌，其代谢类型是异养需氧型。
利用的是土壤中的腐殖质，故在生态系统中的成分是分解者。
自生固氮微生物就是所指在土壤中能单一制展开固氮的微生物，其中，多数就是一类叫作自生固氮菌的细菌。
自生固氮菌大多就是杆菌或短杆菌，单生或卵圆形。
经过两三天的培育，雄雀的菌体呈圆形“8”字形排序，并且外面存有一层厚厚的荚膜。
自生固氮菌中，人们应用领域得最少的就是圆褐固氮菌(azotobocterchroococcum）。
圆褐固氮菌具备较强的固氮能力，并且能排泄生长素，推动植株的生长和果实的发育，因此，将圆褐固氮菌做成菌剂，杀灭至土壤中，可以提升农作物的产量。
2、根瘤菌：根瘤菌(rootnodulebacteria）是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。
这种共生体系具有很强的固氮能力。
已知全世界豆科植物近两万种。
根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口（如花生）或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。
科学知识开拓：根瘤菌拌种：对豆科作物进行根瘤菌拌种，是提高豆科作物产量的一项有效措施。
播种前，将豆科作物的种子沾上与该种豆科作物相适应的根瘤菌，这显然有利于该种豆科作物结瘤固氮。
特别是新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤中，根瘤菌很少，并且常常不能使豆科作物结瘤固氮，更需要进行根瘤菌拌种。
对比实验表明，在其他条件相同的情况下，经过根瘤菌拌种的豆科作物，可以增产10%～20%。
高中生物固氮练习与解析
角顿市安康阳光实验学校高中生物固氮练习与解析旧人教选修一、选择题1.能把植物遗体中的氮素首先进行转化的生物在生态系统中的地位是A.生产者B.消费者C.分解者D.寄生者解析：考查生态系统中氮循环的途径。
植物、动物遗体中的含氮有机物经分解者的分解作用生成NH3，又经硝化细菌的作用氧化成NO3被植物重新吸收利用。
答案：C2.土壤中的细菌把硝酸盐最终转化成氮气的外界条件之一是A.氧气充足B.氧气不足C. CO2充足D. CO2不足解析：土壤中的硝酸盐主要被植物吸收，但在氧气不足时，土壤中的反硝化细菌可以将硝酸盐转化成亚硝酸盐并最终形成氮气，进入大气。
答案：B3.生物固氮的意义在于A.是氮循环的必经途径B.是植物体内氮素的唯一来源C.是植物体内氮素的主要来源D.是维持氮循环的主要因素解析：大气中的氮，必须通过固氮作用才能被植物吸收利用。
除了生物固氮以外，生产氮素化肥的工厂以及闪电等也可以固氮，但是，同生物固氮相比，它们所固定的氮素数量很少，可见，生物固氮在氮循环中具有十分重要的作用。
答案：D4.下列关于根瘤菌的叙述中，正确的是A.根瘤菌所固定的氮均提供给植物利用B.根瘤菌繁殖的结果是形成不同的根瘤C.大豆根瘤菌可以侵入豌豆的根内D.根瘤菌要靠豆科植物提供有机物来生存解析：根瘤菌所固定的氮一方面自身利用，另一方面供给植物利用。
根瘤的形成是根瘤菌和豆科植物共同作用的结果。
大豆根瘤菌具有专一性，不能侵入豌豆的根内。
根瘤菌是异养型，要靠豆科植物提供有机物。
答案：D5.固氮生物不包括A.根瘤菌B.圆褐固氮菌C.某些蓝藻D.豆科植物解析：本题考查固氮微生物的种类。
豆科植物能够获得大量的氮素是因为根系内有大量的根瘤菌有固氮能力，而豆科植物是不能固氮的。
答案：D6.关于生物固氮的有关叙述，正确的是A.植物遗体中的含氮化合物首先被转化成硝酸盐B.圆褐固氮菌不但能够固氮，还能促进植物生长C.分解者能够直接把含氮有机物中的氮转变为氮气D.若对豆科植物用根瘤菌拌种就不用施肥了解析：A项中植物遗体中的含氮有机物首先被分解者分解成NH3，然后经硝化细菌的作用氧化成NO3，被植物吸收利用。
生物固氮反应的六要素
生物固氮反应的六要素生物固氮反应是指在植物体内发生的一系列生化反应，这些反应可以将大气中的氮气转化为有机化合物，从而提供植物所需的氮营养。
这一过程是由一些要素协同作用的结果，下面将介绍生物固氮反应的六要素。
1.固氮菌：固氮菌是一种能够进行生物固氮反应的微生物。
它们是生物固氮反应的关键要素，因为它们拥有固氮酶，可以将大气中的氮气转化为有机化合物。
固氮菌包括细菌和真菌两大类。
2.植物：植物是生物固氮反应的另一个要素。
植物体内有一种叫做固氮细胞的特殊细胞，可以与固氮菌形成寄生关系。
植物可以通过寄生固氮菌来获得氮营养。
3.氮气：氮气是生物固氮反应中的重要原料。
它是大气中最为丰富的气体之一，占大气中总气体的78%。
但是，大气中的氮气并不能直接被植物吸收，必须经过固氮菌的转化才能被植物利用。
4.酶：酶是生物固氮反应中的关键角色。
固氮菌拥有一种叫做固氮酶的酶，它能够将氮气转化为有机化合物。
5.能量：生物固氮反应是一个需要能量的过程。
固氮菌需要能量来合成固氮酶，并将氮气转化为有机化合物。
植物也需要能量来吸收和利用固氮菌合成的有机氮化合物。
6.配体：配体是指参与生物固氮反应的特殊化合物。
它可以帮助固氮菌将氮气转化为有机化合物。
例如，固氮菌需要配体ATP 来提供能量，并使用环氧肝胆碱作为固氮反应中的中间体。
总之，生物固氮反应是一个由固氮菌、植物、氮气、酶、能量和配体协同作用的过程。
它能够将大气中的氮气转化为有机化合物，为植物提供氮营养。
这个过程对生态系统有着重要的意义，因为它能够帮助植物健康生长，同时也为土壤提供了肥料。
生物固氮名词解释生物化学
生物固氮名词解释生物化学
生物固氮是指一些特定的微生物（通常是细菌）利用氮气（N2）转化为可被植物利用的氨（NH3）或硝酸盐（NO3^-）的过程。
这个
过程是生物化学中非常重要的一部分，因为氮是生物体中构成蛋白
质和核酸的重要元素之一，对于植物的生长发育和生物体的代谢活
动至关重要。
生物固氮的过程通常由一些特定的细菌来完成，这些细菌被称
为固氮细菌。
它们具有一种特殊的酶系统，称为氮酶，能够将大气
中的氮气转化为植物可利用的形式。
这些细菌通常与植物共生，形
成根瘤或者生活在土壤中。
通过这种共生关系，植物可以获得固定
的氮，而细菌则可以获得植物提供的碳源。
在生物固氮的过程中，氮气首先被氮酶还原成氨，然后氨被进
一步转化为氨基酸或其他氮化合物，最终被植物吸收利用。
这个过
程对于生态系统的氮循环和能量流动具有重要的影响。
总的来说，生物固氮是指一种由特定微生物参与的生物化学过程，通过这个过程，大气中的氮气被转化为植物可利用的形式，对
于维持生态系统的氮平衡和生物体的生长发育具有重要意义。
高二生物生物固氮
C)
课前热身
4 圆褐固氮菌属于 （ B )
A 寄生固氮菌
B 自生固氮菌
C 腐生固氮菌
D 共生固氮菌
5 圆褐固氮菌生活在( C )
A 空气中
B 水体里
C 土壤表层 D 土壤深层
6 硝化细菌在自然界的氮循环中具有重要作用，其重要性主要体现在( D )
A 将游离氮转化成硝态氮(NO-3) B 把有机氮转化成氨(NH3) C 把硝态氮转化成游离氮(N2) D 把氨转化成硝态氮植物可进行根瘤菌拌种，
氮
也能提高豆科植物产量；
的
应
用
③通过转基因技术，可将
固氮基因转到非豆科植物中
； 手机赚钱 https:// 手机赚钱 ；
写内容必须在话题范围之内，立意自定，文体自选，题目自拟，不少于800字，不得抄袭。 [写作提示]从话题形式上看，“命运与××”这是一道填空式关系型话题，“改变了环境，便能改变命运”告诉我们，这两个概念之间可以理解为因果关系，也可理解为 条件关系。 “××”是指什么？ 话题虽未明示，但由引导语可知，是指“环境”“选择”“机遇”。它还暗示我们进行联想和想象：“命运”与“个性”有关，命运的悲剧，往往是个性的悲剧；命运与时代有关，命运的悲剧往往也是时代的悲剧；命运与国家兴衰相关，国家兴亡，匹夫有责。 “命运与××”话题比较宽泛， 可用“添加法”，在话题前后添上相关词语，使题目内涵具体化，如“挑战命运与创造奇迹”等。 从选材上看，可选社会热点，也可选历史人物，可以是他人他事，也可以是亲身经历，只要与命运有关，是自己熟悉的能够展示自己才华的都可以写。 2. 阅读下面文字，根据要求作文。 2005 年10月12日17时29分，航天员费俊龙打开神舟六号返回舱与轨道舱之间的舱门，进入轨道舱开展空间科学实验。这个在距地面343公里太空中的
高中生物 第二章光用与生物固氮基础讲解
化钝市安居阳光实验学校第二章光合作用与生物固氮提纲挈领一、光能在叶绿体中的转换 1.叶绿体中色素的功能2.NADPH 和ATP 形成的反应方程式NADPH ：NADP ++2e+H +−→−酶NADPH ATP ：ADP+Pi+能量−→−酶ATP 二、Ｃ3植物和Ｃ4植物三、提高农作物光能的利用率 1.光照强弱的控制依据光照强弱农作物分为⎩⎨⎧阴生植物阳生植物2.ＣＯ2的供应（1）ＣＯ2含量很低时，绿色植物不能制造有机物； （2）ＣＯ2随着含量的提高，光合作用逐渐增强；（3）当ＣＯ2含量提高到一定量时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。
四、固氮微生物的种类1.概念：是指具有固氮功能的固氮微生物。
2.共生固氮微生物3.自生固氮微生物 五、氮循环与碳循环六、生物固氮在农业生产中的意义和作用⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⎩⎨⎧力从而获得自行固氮的能基因使非豆科植物获得固氮工程苜蓿或紫云英利用基因例如田菁用豆科植物作绿肥物相适应的根瘤菌的种子沾上与该豆科作播利前将豆科植物拌种可增产对豆科植物进行根瘤菌用应二是生物固氮肥料的使用一是含得氮素土壤可通过两条途径获吸收的一种大量元素氮素是农作物从土壤中用作,,.,%,20%10,:N 作用氮素理解：要点诠释考点一特殊状态的叶绿素a特殊状态的叶绿素a 接受光能被激发而失去电子，失去电子的特殊状态的叶绿素a在结构上发生了变化，失去了一个电子；在功能上发生了变化，成为强氧化剂，可以最终从水中夺得电子而恢复原结构。
考点二辅酶Ⅱ的特性辅酶Ⅱ是一种带正电荷的有机物，它的全名叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+，这种辅酶Ⅱ具有一个十分重要的特性，就是它的烟酰胺部分很容易与氢(两个电子和一个氢离子)结合而被还原，成为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，这种还原型辅酶Ⅱ具有很强的还原能力。
在需要氢的反应中，烟酰胺部分又很容易与氢分离，用它分离出来的氢去还原别的物质。
选修部分 第二章 第二节 生物固氮
三、生物固氮的意义 大气中的氮， 大气中的氮，必须通过以 生物固氮 为主的 固氮 作 用，才能被植物吸收利用。除生物固氮外， 才能被植物吸收利用。除生物固氮外， 生产氮素化肥的工厂及闪电等也可固氮，但同生物固 等也可固氮， 氮相比， 可见， 氮相比，它们固定氮素的数量 很少 。可见，生物 中具有十分重要的作用。 固氮在自然界 氮循环 中具有十分重要的作用。ຫໍສະໝຸດ 酸雨比较 项目碳循环
硫循环
氮循环
①都是从无机环境到生物群落，又从生物群落到 都是从无机环境到生物群落， 无机环境的循环过程， 无机环境的循环过程，且均需能量驱动 相 同 点 ②在生物群落内部进行传递时，均以有机物形式 在生物群落内部进行传递时， 传递 ③循环特点：反复利用，循环流动，具有全球性 循环特点：反复利用，循环流动， ④平衡被打破后，均会引发一系列环境问题，如 平衡被打破后，均会引发一系列环境问题， 温室效应、 温室效应、酸雨等
碳循环
硫循环 N2
氮循环
CO2
SO2、
NH3―→ 经反硝化
CO2
SO2、
N2(
细菌转化为N 细菌转化为 2)
比较 项目 返回 途径 引发 问题
碳循环 生产者、消费者 生产者、 的呼吸作用， 的呼吸作用，分 解者的分解作用 温室效应
硫循环
氮循环
分解者分 解作用
反硝化细菌的 反硝化作用 水体富营 养化等
③代谢类型：异养需氧 型，与豆科植物表现为 互利共生 。 代谢类型： ④特点 专一性：不同根瘤菌， 的豆科植物， 专一性：不同根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物， 有的根瘤菌只能侵入一种豆科植物如 能侵入多种豆科植物如 植物提供 氨 。 蚕豆根瘤菌 。 大豆根瘤菌 ；有的则
生物固氮
• 土壤可通过哪两条途径获得氮素？
1）含氮肥料的施用 8×107t
2）生物固氮
4×108t
• 提高豆科作物产量的有效措施是什么？
选择与该种豆科植物相适应的根瘤菌进行 拌种 新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤
PPT课件
19
（五）生物固氮在农业生 产中的应用
• 豆科植物在农业生产上有何应用？ 制作绿肥---直接耕埋或堆沤 饲养家畜，再将家畜的粪便还田
PPT课件
13
练习
2）圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能
A、促进植物生根
（ D）
B、促进植物开花
C、促进植物形成种子
D、促进植物的生长和果实发育
PPT课件
14
练习
3）在生物固氮过程中，最终电子受体是（ A ）
A、N2和乙炔 B、NH3 C、乙烯 D、NADP＋PPT来自件15（三）氮循环
生物 固氮
根瘤菌→豆科植物 共生固氮微生物 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PPT腥课件藻等为代表的固氮蓝藻3
一 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。
• 举例： 根瘤菌
根瘤菌固定的
氮素占自然界
生物固氮总量
的绝大部分
PPT课件
4
一 共生固氮微生物
• 固氮酶的特点：
1）固氮酶由两种蛋白质构成， 分别是铁蛋白和铁钼蛋白，只有两种蛋
白质同时存在，固氮酶才具有固氮作用。
2）固氮酶具有底物多样性的特点， 即N2→NH3，乙炔→乙烯
固氮酶催化乙炔还原乙烯的化学反应，
常被科学家用来测定固氮酶的活性。
高二生物生物固氮(PPT)5-3
C)
课前热身
一、选择题
1 生物固氮是指( A ) A 固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 B 豆科植物将大气中的氮转化成氨的过程 C 固氮微生物将大气中的氨氧化成氮的过程 D 豆科植物将大气中的氮氧化成氮的过程 2 根瘤菌属于( D ) A 寄生固氮菌 B 自生固氮菌 C 腐生固氮菌 D 共生固氮菌 3 根瘤菌生长在根瘤内，其新陈代谢类型属于( A 异养厌氧型 B 自养厌氧型 C 异养需氧型 D 自养需氧型
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
水、奶油、糖、果汁等物混合搅拌，在低温下冻成的砖形硬块。 【冰锥】īī（～儿）名雪后檐头滴水凝成锥形的冰。也叫冰锥子、冰柱、冰溜（）。 【并】ī 名山西太原的别称。 【兵】ī①兵器：短～相接｜秣马厉～。②名军人；军队：当～｜～种｜骑～。③名军队中的最基层成员：官～一致。④指军事或战 争：～法｜～书。；细胞株 细胞库 细胞 https:/// 细胞株 细胞库 细胞；军队哗变：发动～。 【兵不血刃】ī兵器上面没有沾血，指未 经交锋而取得胜利。 【兵不厌诈】ī用兵打仗可以使用欺诈的办法迷惑敌人（语本《韩非子?难一》：“战阵之间，不厌诈伪。”不厌：不排斥；不以为非）。 【兵车】ī名①古代作战用的车辆。②指运载军队的列车、汽车等。 【兵船】ī名旧时指军舰。 【兵丁】īī名士兵的旧称。 【兵法】ī名古代指用兵作战的策略 和方法：熟谙～。 【兵符】ī名①古代调兵遣将的符节。②兵书。 【兵戈】ī〈书〉名兵器，借指战争：不动～｜～四起。 【兵革】ī〈书〉名兵器和甲胄，借 指战争：～未息。 【兵工】ī名军工。 【兵工厂】ī名制造武器装备的工厂。 【兵贵神速】ī用兵以行动特别迅速最为重要（语出《三国志?魏书?郭嘉传》）。 【兵荒马乱】ī形容战时社会动荡不安的景象。 【兵火】ī名战火，指战争：～连天｜书稿毁于～。 【兵家】ī名①古代研究军事理论、从事军事活动的学派。 主要代表人物有孙武、孙膑等。②用兵的人：胜败乃～常事｜徐州历来为～必争之地。 【兵舰】ī名军舰。 【兵谏】ī动用武力胁迫君主或当权者接受规劝： 发动～。 【兵来将挡，水来土掩】ī，比喻不管对方使用什么计策、手段，都有对付办法。也比喻针对具体情况采取相应对策。 【兵力】ī名军队的实力，包 括人员和武器装备等：～雄厚｜集中～。 【兵临城下】ī指大军压境，城被围困。形容形势危急。 【兵乱】ī名由战争造成的混乱局面；兵灾：屡遭～。 【兵 马俑】ī名古代用来殉葬的兵马形象的陶俑。 【兵痞】ī名指在旧军队中长期当兵、品质恶劣、为非作歹的人。 【兵棋】ī名特制的军队标号图型和人员、兵器、 地物等模型，在沙盘和地图上可以像棋子一样摆放或移动，供指挥员研究作战和训练等情况时使用。 【兵器】ī名武器?。 【兵强马壮】形容军队实力强，富 有战斗力。 【兵权】ī名军权。 【兵戎】ī〈书〉名指武器、军队：～相见（武装冲突的婉辞）。 【兵士】ī名士兵。 【兵书】ī名讲兵法的书。 【兵团】ī名 ①军队的一级组织，下辖几个军或师。②泛指团以上的部队：主力～｜地方～。
《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。
生物固氮作用反应式
生物固氮作用反应式生物固氮作用是指一些特定的微生物通过酶的作用将大气中的氮气转化为植物可利用的氨或亚硝酸盐的过程。
这一过程是生物圈中氮循环的重要环节，对维持土壤肥力和植物生长具有重要意义。
生物固氮作用主要由两个关键反应组成：氮气还原反应和氮气歧化反应。
1. 氮气还原反应：N2 + 8H+ + 8e- → 2NH3 + H2O在这个反应中，氮气（N2）与微生物体内的酶（如氮酸还原酶）作用，通过接连的电子传递，将氮气还原成氨（NH3）。
这个反应需要消耗大量的能量，因为氮气是一种非常稳定的分子，需要克服其高能级的三键结构。
2. 氮气歧化反应：2NH3 → N2H4 + H2O → N2 + 2H2在氮气还原反应的基础上，部分微生物进一步进行氮气歧化反应。
在这个反应中，氨（NH3）通过酶的作用转化为肼（N2H4），然后再转化为氮气（N2）和氢气（H2）。
这一反应对于细菌来说是一种利用氨作为能源的方式。
生物固氮作用的反应式说明了氮气在微生物体内的转化过程，为土壤中的植物提供了可利用的氮源。
这对于大部分植物来说是非常重要的，因为氮素是植物生长所必需的主要营养元素之一。
然而，大气中的氮气对植物来说是不可直接利用的，必须经过生物固氮作用才能被植物吸收利用。
微生物中的一些特定菌株（如根瘤菌和蓝藻）能够进行生物固氮作用。
这些微生物通常寄生在植物根部形成共生关系，植物为微生物提供生长所需的有机物质，而微生物则为植物提供可利用的氮源。
这种共生关系在自然界中非常普遍，对于土壤肥力的维持和植物生长的促进起到了重要作用。
生物固氮作用是一种重要的生物化学过程，通过酶的作用将大气中的氮气转化为植物可利用的氨或亚硝酸盐。
这一过程的关键反应包括氮气还原反应和氮气歧化反应，它们共同贡献了氮循环中的重要环节。
生物固氮作用的研究对于农业生产和环境保护具有重要意义，有助于合理利用土壤氮资源、提高作物产量和减少化肥的使用。
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