Книга -

В клетках некоторых цианобактерий защита нитрогеназы обеспечивается разной локализацией систем фиксации N₂ и оксигенного фотосинтеза. Процесс фиксации N₂ локализован в гетероцисте - толстостенной дифференцированной вегетативной клетке с четко выраженными физиологическими и биохимическими особенностями. Ферменты, отвечающие за фиксацию молекулярного азота в гетероцистах, защищены толстой клеточной стенкой от атмосферного кислорода и кислорода, выделяемого в процессе оксигенного фотосинтеза.

Клетки азотфиксирующих Rhizobium (бактероиды) находятся в корневых клубеньках бобовых растений. Строение клетки корневых клубеньков бобовых растений позволяет бактериям изолироваться от цитоплазмы клетки растений с помощью растительной мембраны. Между бактероидами и мембраной капсулы находится белок леггемоглобин - переносчик кислорода. Леггемоглобин, присутствующий в клубеньках в восстановленной форме (Fe²⁺), облегчает диффузию кислорода, необходимого для дыхания бактероидов. Благодаря высокому сродству леггемоглобина к кислороду концентрация свободного O₂ в клубеньках низкая, что предохраняет нитроге- назную систему бактерий от инактивации. Нитрогеназа бактероидов находится в микроаэрофильном окружении.

Деятельность азотфиксаторов в почве может лимитироваться недостатком углеводов. В этом случае добавление в почву Сахаров значительно стимулирует активность нитрогеназы.

Источники азота, более доступные чем N₂, репрессирует нитрогеназную активность. Азотфиксирующие микроорганизмы из источников минерального азота предпочитают ионы аммония, которые подавляют фиксацию N₂. Репрессирующий эффект NH₄ на нитрогеназу превышает эффект репрессии других ферментных систем. Для синтеза нитрогеназы требуется больше энергии и клетке выгодно подавлять ее синтез, если действие фермента не является необходимым. В благоприятных условиях после исчерпания в среде связанного азота азотфиксирующая активность в зависимости от микроорганизма восстанавливается в течение от 1 до 10 ч.