俗話說：“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”。
之所以這么說，是因?yàn)榛时热缌蜾@、碳銨、尿素等等一般都含有氮，而氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素之一，是農(nóng)作物生長的必需營養(yǎng)。
氨是硫銨、碳銨、尿素的合成原料之一，它是由氫氣和空氣中的氮?dú)夂铣傻?，這個過程需要在500 ℃、300大氣壓下進(jìn)行，還要有大型的離心壓縮機(jī)，投資大、耗能高，很不經(jīng)濟(jì)。
可是人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，自然界的豆科植物在常溫、常壓下就能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。于是科學(xué)家們決定向豆科植物學(xué)習(xí)，竭力弄清豆科植物固氮的機(jī)理，爭取用化學(xué)的方法模擬生物固氮，來實(shí)現(xiàn)在溫和條件下固定空氣中的氮，這就是化學(xué)模擬生物固氮。
經(jīng)過幾十年的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)豆科植物根部長有根瘤，根瘤菌中存在固氮酶，正是由于根瘤菌的存在，豆科植物在常溫常壓下才能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。
現(xiàn)在科學(xué)家們對固氮菌的化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一個概貌性的認(rèn)識。固氮酶的分子很大，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，它是由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質(zhì)組成的。
固氮酶與一般的酶不一樣，它很怕氧氣，在空氣中暴露30秒鐘，二氮還原酶的活性就會喪失一半；在空氣中暴露10分鐘，二氮酶的活性就會喪失一半。
固氮酶如此怕氧，所以整個研究過程中必須嚴(yán)格無氧，這無疑給研究增加了難度。所以時至今日，固氮酶的固氮機(jī)理之謎還沒解開。
之所以這么說，是因?yàn)榛时热缌蜾@、碳銨、尿素等等一般都含有氮，而氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素之一，是農(nóng)作物生長的必需營養(yǎng)。
氨是硫銨、碳銨、尿素的合成原料之一，它是由氫氣和空氣中的氮?dú)夂铣傻?，這個過程需要在500 ℃、300大氣壓下進(jìn)行，還要有大型的離心壓縮機(jī)，投資大、耗能高，很不經(jīng)濟(jì)。
可是人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，自然界的豆科植物在常溫、常壓下就能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。于是科學(xué)家們決定向豆科植物學(xué)習(xí)，竭力弄清豆科植物固氮的機(jī)理，爭取用化學(xué)的方法模擬生物固氮，來實(shí)現(xiàn)在溫和條件下固定空氣中的氮，這就是化學(xué)模擬生物固氮。
經(jīng)過幾十年的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)豆科植物根部長有根瘤，根瘤菌中存在固氮酶，正是由于根瘤菌的存在，豆科植物在常溫常壓下才能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨。
現(xiàn)在科學(xué)家們對固氮菌的化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一個概貌性的認(rèn)識。固氮酶的分子很大，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，它是由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質(zhì)組成的。
固氮酶與一般的酶不一樣，它很怕氧氣，在空氣中暴露30秒鐘，二氮還原酶的活性就會喪失一半；在空氣中暴露10分鐘，二氮酶的活性就會喪失一半。
固氮酶如此怕氧，所以整個研究過程中必須嚴(yán)格無氧，這無疑給研究增加了難度。所以時至今日，固氮酶的固氮機(jī)理之謎還沒解開。