Γιατί είναι δυνατόν για το βακτήριο να σπάσει τον τριπλό ομοιοπολικό δεσμό του αερίου Ν2, αλλά εσείς και άλλα ζώα δεν μπορείτε;
1. Στεγασία αζώτου:Μια εξειδικευμένη διαδικασία
* Ο ρόλος των βακτηρίων: Μόνο ορισμένοι τύποι βακτηρίων, γνωστοί ως βακτηρίδια που ρυθμίζουν το άζωτο, διαθέτουν τα απαραίτητα ένζυμα για να σπάσουν τον ισχυρό τριπλό δεσμό στο N₂. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σταθεροποίηση αζώτου και είναι απαραίτητη για τη ζωή στη Γη.
* Γιατί είναι σημαντικό: Το άζωτο είναι ένα ζωτικό συστατικό των πρωτεϊνών, του DNA και άλλων βασικών βιομόρων. Ωστόσο, οι περισσότεροι οργανισμοί δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν άζωτο απευθείας από την ατμόσφαιρα. Η σταθεροποίηση του αζώτου μετατρέπει το ατμοσφαιρικό άζωτο σε χρησιμοποιήσιμη μορφή, όπως η αμμωνία (NH₃), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί από φυτά και άλλους οργανισμούς.
2. Το ένζυμο:αζωτάση
* Ο βασικός παίκτης: Τα βακτηρίδια που ρυθμίζουν το άζωτο παράγουν ένα σύνθετο ένζυμο που ονομάζεται άζωτο. Αυτό το ένζυμο είναι υπεύθυνο για το σπάσιμο του δεσμού Ν.
* Εντατική ενέργεια: Η αζωτάση απαιτεί πολλή ενέργεια για να σπάσει τον ισχυρό τριπλό δεσμό στο N₂. Παίρνει αυτή την ενέργεια από ATP και ηλεκτρόνια, που συχνά λαμβάνονται από την οξείδωση των σακχάρων.
* Αναερόβιο περιβάλλον: Η αζωτάση είναι ευαίσθητη στο οξυγόνο και μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε αναερόβια (χωρίς οξυγόνο) περιβάλλοντα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα βακτήρια που καθορίζουν το άζωτο συχνά ζουν σε περιβάλλοντα με χαμηλά επίπεδα οξυγόνου, όπως οι ρίζες των φυτών ή στο έδαφος.
3. Άνθρωποι και ζώα:Χωρίς άζωτο
* Δεν έχουμε το εργαλείο: Οι άνθρωποι και άλλα ζώα δεν έχουν το γονίδιο που κωδικοποιεί την αζωτάση. Χωρίς αυτό το ένζυμο, δεν έχουμε το βιολογικό μηχανισμό για να σπάσουμε τον δεσμό N₂.
* Εξάρτηση από άλλους οργανισμούς: Βασιζόμαστε σε φυτά και άλλους οργανισμούς που έχουν πρόσβαση σε σταθερό άζωτο, όπως αμμωνία (NH₃) ή νιτρικά (NO₃⁻), για τις ανάγκες μας στο άζωτο.
Συνοπτικά:
Η ικανότητα να σπάσει ο τριπλός δεσμός στο N₂ είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία που απαιτεί ένα συγκεκριμένο ένζυμο, αζωτάση, η οποία βρίσκεται μόνο σε ορισμένα βακτήρια. Οι άνθρωποι και τα ζώα δεν διαθέτουν αυτό το ένζυμο και βασίζονται σε άλλους οργανισμούς για να διορθώσουν το άζωτο για τις ανάγκες μας.
