Книга -

Биохимия азотфиксации. Связывание азота - это ферментативный процесс его восстановления, осуществляемый поэтапно:

Конечный продукт восстановления - аммиак, свидетельствует об окончании фиксации N₂ и включении его в биосинтетические процессы.

Восстановление азота происходит под воздействием нитрогеназной системы. При отсутствии молекулярного азота нитрогеназная система восстанавливает протоны до молекулярного водорода. Азотфиксирующие бактерии содержат также гидрогеназу, активирующую H₂. Гидрогеназа активирует водород, образующийся при фиксации молекулярного азота, поскольку нитрогеназа высокочувствительна к образуемому при ее участии водороду. В клетках микроорганизмов нитрогеназа часто локализована рядом с Н₂-поглощающей гидрогеназой.

Фиксация N₂ осуществляется в условиях низкого окислительно- восстановительного потенциала, при этом затрачивается несколько молекул ATP на каждую молекулу образующегося NH₄

Синтез нитрогеназы прекращается в присутствии связанного азота. Под действием кислорода нитрогеназы необратимо инактивируются. Влияние O₂ на фиксацию N₂ живыми клетками носит сложный характер. С одной стороны, для аэробных микроорганизмов необходим O₂, чтобы поддерживать окислительное фосфорилирование для генерации АТР, с другой, необходимы защитные системы, предохраняющие нитрогеназу от инактивации кислородом в клетках.

Во избежание повреждения нитрогеназы кислородом такие аэробы, как Azotobacter, используют дыхательную защиту, при которой избыток кислорода расходуется на холостое окисление органического субстрата, что обеспечивает интенсивный перенос электронов к нитрогеназному комплексу и удаление кислорода от места локализации нитрогеназы. Другой способ защиты нитрогеназы от повреждения при повышении концентрации O₂ - изменение ее конформационного состояния и снижение ее активности. При снижении концентрации O₂ нитрогеназная активность восстанавливается.