固氮的三种途径及方程式(固氮有哪些应用及其在生态系统中的作用)

2023-04-12 13:20:25

  固氮是指将大气中的氮转化成植物或其他生物可利用的形式,常见的固氮方式有生物固氮、光化学固氮和工业固氮。其中,生物固氮是指通过一些特殊的细菌或其他微生物将大气中的氮气转化为氨或其他化合物,这些化合物可为植物和其他生物利用。光化学固氮是指太阳光和氮气在大气中反应,产生一些化合物,这些化合物可以通过降雨等方式进入土壤,供植物利用。工业固氮则主要是指人工合成氨,这是一种从氮气转化为有机化合物的方法。

  生物固氮的方程式为:

  N2 + 8H+ + 8e+ 16ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi + 8H2O

  这里ATP代表三磷酸腺苷,ADP代表二磷酸腺苷,Pi代表无机磷酸盐。

  光化学固氮的方程式为:

  N2 + hν → N + N*

  N* + M → N2 + M

  这里hν代表光子,N代表氮原子,N*代表亚稳态的氮分子,M代表一些其他分子,如氧分子、二氧化碳分子等。

  工业固氮则是通过哈伯-博什过程进行,这里不再赘述。