固氮
氮的发现
1772年在苏格兰爱丁堡，由 D. Rutherford 发现。
1774年法国A.L.拉瓦锡将这种气体命名为azote，含义是无益于生命。
氮的英文名称来源于希腊文nitre，含义是硝石。它分布在全地球，地球大气中最多的气体，占大气体积的78%。已发现的氮的同位素共有十七种，包括氮10至氮25，其中只有氮14和氮15是稳定的，其他同位素都带有放射性。
自然固氮和工业固氮
将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定。虽然大气含有约 78％ 的氮气分子，地球上的动植物仍须花费一番工夫，方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质，大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前，须用各种方法使氮成为含氮的化合物，如存在于自然界氮循环（nitrogen cycle）中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后，再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物，如氨基酸、蛋白质和核酸。 自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电：闪电以其巨大的能量，把在大气中的氮分子解离，并继续与氧分子反应产生氮的氧化物，这些氧化物会溶于雨水，生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电，但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化合物，顶多只占总量的10％。其二是固氮细菌：这是固定氮的最重要途径，须借助于或独自存在于土壤中，或与动植物共生，拥有固氮酵素的某些固氮细菌，如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子，将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物，约占总量的 65％。 其余 25％ 的固定氮，来自于工业途径的哈柏法（Haber-Bosch process）；在高温（约摄氏 400 度）高压（约 250 大气压）下，用精研的铁粉当催化剂，促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨，再进一步制成氮肥，如硝酸铵与磷酸铵，然而此法成效不佳（产率仅约 20％）且极耗能源。
根瘤菌
根瘤菌(root nodule bacteria)是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能，将分子氮还原成NH3，分泌至根瘤细胞内，并合成酰胺类或酰尿类化合物，输出根瘤，由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养，而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。
大豆、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中，有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，如氨，而植物为根瘤菌提供有机物。
1772年在苏格兰爱丁堡，由 D. Rutherford 发现。
1774年法国A.L.拉瓦锡将这种气体命名为azote，含义是无益于生命。
氮的英文名称来源于希腊文nitre，含义是硝石。它分布在全地球，地球大气中最多的气体，占大气体积的78%。已发现的氮的同位素共有十七种，包括氮10至氮25，其中只有氮14和氮15是稳定的，其他同位素都带有放射性。
自然固氮和工业固氮
将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定。虽然大气含有约 78％ 的氮气分子，地球上的动植物仍须花费一番工夫，方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质，大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前，须用各种方法使氮成为含氮的化合物，如存在于自然界氮循环（nitrogen cycle）中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后，再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物，如氨基酸、蛋白质和核酸。 自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电：闪电以其巨大的能量，把在大气中的氮分子解离，并继续与氧分子反应产生氮的氧化物，这些氧化物会溶于雨水，生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电，但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化合物，顶多只占总量的10％。其二是固氮细菌：这是固定氮的最重要途径，须借助于或独自存在于土壤中，或与动植物共生，拥有固氮酵素的某些固氮细菌，如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子，将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物，约占总量的 65％。 其余 25％ 的固定氮，来自于工业途径的哈柏法（Haber-Bosch process）；在高温（约摄氏 400 度）高压（约 250 大气压）下，用精研的铁粉当催化剂，促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨，再进一步制成氮肥，如硝酸铵与磷酸铵，然而此法成效不佳（产率仅约 20％）且极耗能源。
根瘤菌
根瘤菌(root nodule bacteria)是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能，将分子氮还原成NH3，分泌至根瘤细胞内，并合成酰胺类或酰尿类化合物，输出根瘤，由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养，而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。
大豆、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中，有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，如氨，而植物为根瘤菌提供有机物。
