生物氮素
① 生物氮素的介紹
生物氮素作為發酵工業的新型氮源，主要作用是取代發酵工業中的傳統氮源，具有降低成本，提高產量的功效，可廣泛應用於生物制葯、酶制劑工業、有機酸發酵工業、食品添加劑發酵工業。
② 氮素代謝的氮素代謝介紹
植物一般吸收氨鹽或硝酸鹽等無機氮化合物，硝酸鹽要一經被還原為氨鹽或至與氨鹽有關的階段之後，便用於氨基酸和蛋白質的合成。相反，動物只能用氨基酸或蛋白質等有機氮化合物作為氮源，否則就不能利用。動物以體內吸收的氨基酸等為素材，合成本身固有的蛋白質。這種把外界的氮素成分變成生物體的構成物質的過程，稱為氮素同化。 可是對植物來說，正像葉面噴灑尿素所看到的那樣，它們並不是沒有利用有機氮的能力。
細菌等大部分微生物也能利用化合態氮素，但也有的能固定游離氮素。植物把硝酸鹽還原成為氨鹽過程的最初階段，是靠硝酸還原酶的作用。A．Nason和H．J．Evans等人已經闡明這種酶含有Mo和FAD。這種酶在真菌類（鏈孢霉等）中也有所發現。
可是在這些真菌類的硝酸還原中卻存在有另外一種機制，硝酸還原的生理意義，除了作為蛋白質的合成途徑外，還起著一種無氧呼吸（硝酸呼吸，即以硝酸代替氧，形成末端電子受體）的作用。
有些細菌並不把硝酸還原成為氨以氮素形態釋放出來，而是表現脫氮作用，另外，同樣在土壤中，有些細菌也能把氨鹽或亞硝酸鹽氧化成為硝酸鹽而進行硝化作用（硝化細菌）。由氨到氨基酸的合成途徑是由谷氨酸脫氫酶把氨與α-酮戊二酸進行還原而生成谷氨酸。
③ 生物氮素的用途
氮素是核酸及蛋白質的主要成分，是構成生物體的必需元素。雖然大氣體積中約有78%是分子態氮，但所有植物、動物和大多數微生物都不能直接利用。初級生產者植物需要的銨鹽、硝酸鹽等無機氮化物，在自然界中為數不多，是初級生產者最主要的生長限制因子。只有將分子態氮進行轉化和循環，才能滿足植物體對氮素營養的需要。因此氮素物質的相互轉化和不斷地循環，在自然界十分重要。
自然界中的氮素循環
氮素循環包括許多轉化作用，包括空氣中的氮氣被微生物及微生物與植物的共生體固定成氨態氮，並轉化成有機氮化物；存在於植物和微生物體內的氮化物被動物食用，並在動物體內被轉變為動物蛋白質；當動植物和微生物的屍體及其排泄物等有機氮化物被各種微生物分解時，又以氨的形式釋放出來；氨在有氧的條件下，通過硝化作用氧化成硝酸，生成的銨鹽和硝酸鹽可被植物和微生物吸收利用；在無氧條件下，硝酸鹽可被還原成為分子態氮返回大氣中，這樣氮素循環完成。氮素循環包括微生物的固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及植物和微生物的同化作用。
生物氮素
微生物在氮素循環的作用
1．固氮作用
分子態氮被還原成氨或其他氮化物的過程稱為固氮作用。自然界氮的固定有兩種方式，一是非生物固氮，即通過雷電、火山爆發和電離輻射等因氮，此外還包括人類發明的以鐵作催化劑，在高溫(500℃)、高壓(30.3975MPa)下的化學固氮，非生物固氮形成的氮化物很少。二是生物固氮，即通過微生物的作用固氮，大氣中90%以
上的分子態氮，只能由微生物的話性而固定成氮化物。能夠固氮的微生物，均為原核生物，主要包括細菌、放線菌和藍細菌。在固氮生物中，貢獻最大的是與豆科植物疫面而瘤菌屬，其次是與非豆科植物共生的放線菌弗蘭克氏菌屬，再次是各種藍組菌，最後是一些自生固氮菌。化學固氮曾為農業生產仔萬於巨大的貢獻，但是，它的生產需要高溫條件和高壓設備，材料和能源消耗過大，因此產品價格高且不斷上漲。對自然界氮素循環中的因氮作用具有決定意義的是生物固氮作用。
2．氨化作用
微生物分解含氮有機物產生氨的過程稱為氨化作用。含氮有機物的種類很多，主要是蛋白質尿素、尿酸和殼多糖等。
氨化作用在農業生產上十分重要，施入土壤中的各種動植物殘體和有機肥料，包括綠肥、堆肥和廄肥等都富含含氮有機物，它們須通過各類微生物的作用，尤其須先通過氨化作用才能成為植物能吸收和利用的氮素養料。
生物氮素3．硝化作用微生物將氨氧化成硝酸鹽的過程稱為硝化作用。硝化作用分兩個階段進六，第一個階段是氨被氧化為亞硝酸鹽，靠亞硝化細菌完成，主要有亞硝化單胞菌屬、亞硝化葉菌屬等的一些種類。第二階段是亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽，靠硝化細菌完成，主要有硝化桿菌屬、硝化刺菌屬和硝化球菌屬的一些種類。硝化作用在自然界氮素循環中是不可缺少的一環，但對農業生產並無多大利益。
4．同化作用
銨鹽和硝酸鹽是植物和微生物良好的無機氮類營養物質，它們可被植物和微生物吸收利用，合成氨基酸、蛋白質、核酸和其他含氮有機物。
生物氮素5．反硝化作用微生物還原硝酸鹽，釋放出分子態氮和一氧化二氮的過程稱為反硝化作用。反硝化作用一般只在厭氧條件下進行。
反硝化作用是造成土壤氮素損失的重要原因之一。在農業上常採用中耕鬆土的辦法，以抑制反硝化作用。但從整個氮素循環來說，反硝化作用還是有利的，否則自然界氮素循環將會中斷，硝酸鹽將會在水體中大量積累，對人類的健康和水生生物的生存造成很大的威脅。
植物的礦質與氮素營養
植物除了從土壤中吸收水分外,還要從中吸收各種礦質元素和氮素,以維持正常的生命活動。植物吸收的這些元素,有的作為植物體的組成成分,有的參與調節生命活動,有的兼有這兩種功能。通常把植物對礦質和氮素的吸收、轉運和同化以及礦質和氧素在生命活動中的作用稱為植物的礦質和氮素營養。人們對植物的礦質與氮素營養的認識,經過了漫長的實踐探索,到19世紀中葉才被基本確定。第一個用實驗方法探索植物營養來源的是荷蘭人凡·海爾蒙(見緒論)。其後,格勞勃(Glauber,1650)發現,向土壤中加入硝酸鹽能使植物產量增加,於是他認為水和硝酸鹽是植物生長的基礎。1699年,英國的伍德沃德(Woodward)用雨水、河水、山泉水、自來水和花園土的水浸提液培養薄荷,發現植株在河水中生長比在雨水中好,而在土壤浸提液中生長最好。據此他得出結論:構成植物體的不僅是水,還有土壤中的一些特殊物質。瑞士的索蘇爾(1804)報告:若將種子種在蒸餾水中,長出來的植物不久即死亡,它的灰分含量也沒有增加；若將植物的灰分和硝酸鹽加入蒸餾水中,植物便可正常生長。這證明了灰分元素對植物生長的必需性。1840年德國的李比希(J.Liebig)建立了礦質營養學說,並確立了土壤供給植物無機營養的觀點。布森格(J·Boussingault)進一步在石英砂和木炭中加入無機化學葯品培養植物,並對植物周圍的氣體作定量分析，證明碳、氫、氧是從空氣和水中得來,而礦質元素是從土壤中得來。1860年諾普(Knop)和薩克斯(Sachs)用已知成分的無機鹽溶液培養植物獲得成功,自此探明了植物營養的根本性質,即自養型(無機營養型)。
礦質和氮素營養對植物生長發育非常重要,了解礦質和氮素的生理作用、植物對礦質和氮素的吸收轉運以及氮素的同化規律,可以用來指導合理施肥，增加作物產量和改善品質。
生物氮素-氮素代謝nitrogenmetabolism 氮素及含氮的活體物質的同化、異化和排泄，總稱為氮素代謝。
植物一般吸收氨鹽或硝酸鹽等無機氮化合物，硝酸鹽要一經被還原為氨鹽或至與氨鹽有關的階段之後，便用於氨基酸和蛋白質的合成。相反，動物只能用氨基酸或蛋白質等有機氮化合物作為氮源，否則就不能利用。動物以體內吸收的氨基酸等為素材，合成本身固有的蛋白質。這種把外界的氮素成分變成生物體的構成物質的過程，稱為氮素同化。可是對植物來說，正像葉面噴灑尿素所看到的那樣，它們並不是沒有利用有機氮的能力。細菌等大部分微生物也能利用化合態氮素，但也有的能固定游離氮素。植物把硝酸鹽還原成為氨鹽過程的最初階段，是靠硝酸還原酶的作用。A．Nason和H．J．Evans等人已經闡明這種酶含有Mo和FAD。這種酶在真菌類（鏈孢霉等）中也有所發現。可是在這些真菌類的硝酸還原中卻存在有另外一種機制，硝酸還原的生理意義，除了作為蛋白質的合成途徑外，還起著一種無氧呼吸（硝酸呼吸，即以硝酸代替氧，形成末端電子受體）的作用。有些細菌並不把硝酸還原成為氨以氮素形態釋放出來，而是表現脫氮作用，另外，同樣在土壤中，有些細菌也能把氨鹽或亞硝酸鹽氧化成為硝酸鹽而進行硝化作用（硝化細菌）。由氨到氨基酸的合成途徑是由谷氨酸脫氫酶把氨與α-酮戊二酸進行還原而生成谷氨酸。一般認為這是由氨到氨基酸生成的主要途徑，由谷氨醯胺合成酶與谷氨酸合成酶把氨合成為谷氨酸的生成途徑也已經明確。如進而在生成的谷氨酸與丙酮酸間進行氨基轉移，就可生成各種氨基酸。另一方面，氨基酸在生物體內也因受到水解和氧化還原所進行的脫氨基反應而被分解。某些厭氧性細菌就能在兩種氨基酸之間進行相互的氧化還原（Stickland′sreaction）。細菌尤其是腐敗細菌能使氨基酸脫羧而生成胺。氨基酸因脫氨基分解生成的氨，在植物以谷氨醯胺或天冬醯氨的形態積存於體內，動物則以氨或轉化成為尿酸、尿素排出體外。
④ 為什麼說微生物在氮素循環中起著重要的作用
固定無機氮，而正常的情況是植物從土壤中吸收的。所以，微生物中氮的平衡中起重要作用就不難理解了。
生物固氮：將氮氣轉化為氨（只有微生物可以進行）
氨化作用：將有機氮轉化為無機氮（主要是微生物進行）
異化性硝酸鹽還原和反硝化作用：無氧呼吸（只有微生物可以進行）
硝化作用：化能自養代謝（只有微生物可以進行）
銨鹽和硝酸鹽同化作用，植物和微生物都可以進行。
(4)生物氮素擴展閱讀：
氮素是核酸及蛋白質的主要成分，是構成生物體的必需元素。雖然大氣體積中約有78%是分子態氮，但所有植物、動物和大多數微生物都不能直接利用。初級生產者植物需要的銨鹽、硝酸鹽等無機氮化物，在自然界中為數不多，是初級生產者最主要的生長限制因子。
只有將分子態氮進行轉化和循環，才能滿足植物體對氮素營養的需要。因此氮素物質的相互轉化和不斷地循環，在自然界十分重要。
⑤ 生物氮素的檢測方法
生物氮素，好像是日本語言翻譯過來的。
具體 水中的氮污染物含有三大類，其中有機物的氮，氨氮和氧化態硝酸鹽的氮。還原性的氮，包括有機物氮和氨氮統稱為凱氏氮。
氧化態的氮分為亞硝態氮和硝態氮。
這幾種氮元素，K氏氮容易被生物直接利用。硝態氮容易被還原為氮氣，並釋放氧，亞硝態氮對人的健康有較大影響。
⑥ 氮素是氮元素嗎，兩者有差別嗎
氮素就是氮元素，氮素是蛋白質、遺傳材料以及葉綠素和其它關鍵有機分子的基本組成元素， 所有生物體都需要氮素來維持生活。作為構成活體生物組織最基本的化學元素，氮素在氧、碳、氫之後位列第四。氮素對於很多生態系統都是極度缺乏的，於是，氮素作為最主要的限制因子之一控制著很多生態系統的動態平衡，影響著生物多樣性和生態系統功能。提高氮素的可利用性，至少可以在短期之內能夠提高生態系統生物產量(Vitousek等，1991)。
⑦ 氮素在生物體內如何形成氮氣
動物界、植物界、真菌界以及原生生物界的生物都不能將化合氮轉變為氮氣。只有一些細菌和古生菌可以，比如反硝化細菌。
⑧ 為什麼說微生物在自然界氮素循環中起關鍵作用
只考慮生物因素：進入生態系統的氮以氨或氨鹽的形式被固定，經過硝化作用（能夠完成這一轉變的是一些特殊的微生物類群如固氮菌、藍綠藻和根瘤菌等，即生物固氮）形成亞硝酸鹽或硝酸鹽，被綠色植物吸收並轉化成為氨基酸，合成蛋白質；然後，食草動物利用植物蛋白質合成動物蛋白質；動物的排泄物和動植物殘體經細菌的分解作用形成氨、CO2和水，排放到土壤中的氨又經細菌的硝化作用形成硝酸鹽，被植物再次吸收、利用合成蛋白質。這是氮在生物群落和土壤之間的循環。由硝化作用形成的硝酸鹽還可以被反硝化細菌還原，經反硝化作用生成游離的氮，直接返回到大氣中，這是氮在生物群落和大氣之間的循環，水體中的藍綠藻也能將氮轉化成氨基酸，參與氮的循環，並為水域生態系統所利用。 因為微生物的數量龐大，是地球生態圈的穩定運行的基礎，沒有了微生物，是沒有任何生命能夠生存下去的。
⑨ 氮素是哪種肥料
氮氮素是一切生物體不可缺少的，故有生命元素之稱。主要是：硫酸銨（硫銨）、碳酸氫銨（碳銨）、尿素 等等
氮是蛋白質構成的主要元素，蛋白質是細胞原生質組成中的基本物質。氮肥增施能促進蛋白質和葉綠素的形成，使葉色深綠，葉面積增大，促進碳的同化，有利於產量增加，品質改善。在生產上經常使用的氮素化肥有：1.硫酸銨（硫銨）白色或淡褐色結晶體。含氮20%-21%，易溶於水，吸濕性小，便於貯存和使用。硫銨是一種酸性肥料，長期使用會增加土壤的酸性，最好作追肥使用。2.碳酸氫銨（碳銨）白色細小結晶，含氮17%，有強烈的刺激性臭味，易溶於水，易被作物吸收，易分解揮發。可做基肥或追肥使用，追肥時要埋施，及時覆土，以免氨氣揮發熱傷秧苗。3.尿素白色圓粒狀，含氮量為46%。尿素不如硫銨肥效發揮迅速，追肥時要比硫銨提前幾天施用。尿素是固體氮肥中含氮量最高的一種，尿素為中性肥料，不含副成分，連年施用也不致破壞土壤結構。
⑩ 高中生物中氮的功能.
氮是植物生長的必需養分之一，它是每個活細胞的組成部分。植物需要大量氮。
氮素是葉綠素的組成成分，葉綠素a和葉綠素b都是含氮化合物。綠色植物進行光合作用，使光能轉變為化學能，把無機物（二氧化碳和水）轉變為有機物（葡萄糖）是藉助於葉綠素的作用。葡萄糖是植物體內合成各種有機物的原料，而葉綠素則是植物葉子製造「糧食」的工廠。氮也是植物體內維生素和能量系統的組成部分。
氮是構成蛋白質的主要成分，對莖葉的生長和果實的發育有重要作用，是與產量最密切的營養元素。在第一穗果迅速膨大前，植株對氮素的吸收量逐漸增加。