中学生物百科（20）_生物知识大全

中学生物百科（20）: 来源: 查字典生物网| 2016-04-22 发表| 教学分类：生物知识大全

固氮作用

(nitrogenfixation)分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(n2)的固定有两种方式：一种是非生物固氮，即通过闪电、高温放电等固氮，这样形成的氮化物很少;二是生物固氮，即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。生物固氮是固氮微生物的一种特殊的生理功能，已知具固氮作用的微生物约近50 个属，包括细菌、放线菌和蓝细菌(即蓝藻)，它们的生活方式、固氮作用类型有较大区别，但细胞内都具有固氮酶。不同固氮微生物的固氮酶均由钼铁蛋白和铁蛋白组成。固氮酶必须在厌氧条件下，即在低的氧化还原条件下才能催化反应。固氮作用过程十分复杂，目前还不完全清楚。各种固氮微生物进行固氮作用的总反应可用以下简式表示：

n2+6e-+6h++natp 2nh3+nadp+npi

根据固氮微生物与高等植物的关系，可分为自生固氮菌、共生固氮菌以及联合固氮菌。其所进行的固氮作用分别称为自生固氮，共生固氮或联合固氮。

自生固氮菌(azotobacteria)是自由生活在土壤或水域中，能独立进行固氮作用的某些细菌。以分子态氮为氮素营养，将其还原为nh3，再合成氨基酸、蛋白质。包括好氧性细菌，如固氮菌属、固氮螺菌属以及少数自养菌; 兼性厌氧菌，如克雷伯氏菌属;厌氧菌，如梭状芽孢杆菌属的一些种。还有光合细菌如红螺菌属、绿菌属以及蓝细菌(蓝藻)，如鱼腥藻属、念珠藻属等。

共生固氮菌在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮，固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。共生固氮效率比自生固氮体系高数十倍。主要有根瘤菌属(rhizobium)的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体，弗氏菌属(frankia)与非豆科植物共生形成的根瘤共生体;某些蓝细菌与植物共生形成的共生体，如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形成苏铁共生体，红萍与鱼腥藻形成的红萍共生体等。在实验条件下培养自生固氮菌，培养基中只需加入碳源(如蔗糖、葡萄糖)和少量无机盐，不需加入氮源，固氮菌可直接利用空气中的氮(n2)作为氮素营养;如培养根瘤菌，则需加入氮素营养，因为根瘤菌等共生固氮菌，只有与相应的植物共生时，才能利用分子态氮(n2)进行固氮作用。

近年在上述两个类型之间又提出一个中间类型，称为联合固氮。即有的固氮菌生活在某些植物根的粘质鞘套内或皮层细胞间，不形成根瘤，但有较强的专一性，如雀稗固氮菌与点状雀稗联合，生活在雀稗根的粘质鞘套内，固氮量可达15～93 千克/公顷·年。其他如生活在水稻、甘蔗及许多热带牧草的根际的微生物，由于与这些植物根系联合，因而都有很强的固氮作用。

光饱和现象

(lightsaturation)当光照强度增加到某一数值，如果再度增高光照强度，光合速率不再随之增加的现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点(lightsaturationpoint)。阳地植物为20000～30000 米烛光或更高，阴地植物为5000～10000 米烛光或更低，同是阳地植物，c4 -植物比c3 -植物为高，甚至消失光饱和现象。

光补偿点

(lightcompensationpoint)光合作用吸收二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量，处于动态平衡时的光照强度。其数值随温度增高而上升。植物处于此种光照强度下，光合作用形成的有机物与呼吸作用消耗的有机物相抵消，但夜晚呼吸作用继续进行，以一昼夜计算，有机物将有亏损。这样，经过一定时间，植物将会由于饥饿而死亡。因此，温室栽培遇到阴暗天气，应注意适当调节室温。一般阳地植物为500～1000 米烛光，阴地植物低于500 米烛光。

光敏色素

(phytochrome)是植物体本身合成的一种调节生长发育的色蛋白。由蛋白质及生色团2 部分组成，后者是4 个吡咯分子连接成直链，与藻胆素类似。所有具光合作用的植物(光合细菌除外)均含有，含量极低。从不同植物中分离出的光敏色素，分子量范围为120～127 千道尔顿。有2 种类型(近代研究认为还有若干中间型)：一为红光吸收型(pr)，最大吸收峰在666 纳米; 另一为远红光吸收型(pfr)，最大吸收峰在730 纳米，两者可以很快的相互转变，pr 为生理活跃型。它以pr 状态合成，并在黑暗中积累，所以黄化幼苗中有pr 无pfr。在红光或白光照射下，大多数pr 转变为pfr。pfr 可发生降解、在暗中缓慢的逆转为pr 及参与反应。因此，pr 在光中的总量比暗中少得多，有实验指出，在暗中生长的双子叶植物和单子叶植物幼苗中的含量比生长在光下的幼苗高出30 至100 倍，在纯溶液中，用红光照射后，pfr 为81%，pr 为19%。远红光照射后，几乎所有pfr 转变为pr，pfr 仅留存2%。在日光下由于pr 吸收红光比pfr 吸收远红光更为有效，所以在自然光照下，pfr 比pr 为多，pfr 约占总量的60%。2 者的比例随太阳的入射角、云层厚薄及地上林冠的变化而变化。曾有人指出生理活跃型的pfr 与另一未知物(x)形成复合物[pfr·x]。由于x 化学性质以及*2 者比例的不同，[pfr·x]复合物将引起种种生理反应，如控制开花、打破某些需光种子休眠、下胚轴弯钩的伸长、幼叶和子叶变绿及展开、含羞草的感震运动和抑制花色素苷的形成等。

【中学生物百科（20）】相关文章：