Cơ chế cố định N2
của vi sinh vật

Cơ chế hóa sinh của quá trình cố
định N
2
cho đến nay vẫn chưa
được sáng tỏ hoàn toàn, nhưng đa
số các nhà nghiên cứu đồng ý với
giả thuyết cho rằng NH
3
là sản
phẩm đồng hóa sơ cấp của N2 và
có thể nêu ra giả thuyết về 2 con
đường cố định N
2
của vi sinh vật
sống tự do trong đất như sau : Sơ đồ giả thuyết về các con đường
của quá trình cố định N
2

Trong công nghiệp, nhờ các chất
xúc tác nên năng lượng dùng cho

hydro phân tử (H
2
). Trong trường
hợp này thì dưới tác dụng của
enzyme hydrogenase, điện tử được
chuyền theo hệ thống

Nguồn cho điện tử và hydro là acid
pyruvic. Đáng chú ý là trong quá
trình chuyền điện tử có sự tham gia
tích cực của feredocine (Fd). Fd là
cầu nối giữa 2 hệ enzyme
hydrogenase và nitrogenase để cố
định N
2
.

Sự cố định N
2
của vi khuẩn nốt sần
có thể xãy ra theo sơ đồ phức tạp
hơn. Trong các nốt sần có một
chất có bản chất hem rất giống
với hemoglobin trong máu gọi là
leghemoglobin. Nó dễ dàng liên kết
với O
2
để biến thành
oxyhemoglobin. Leghemoglobin
chỉ được tạo nên khi vi khuẩn

2
cần rất nhiều
năng lượng, cần 16 ATP để khử 1
N
2
.
NH
3
tạo thành trong quá trình cố
định N2 được sử dụng dễ dàng vào
quá trình amine hóa các cetoacid để
tổng hợp một cách nhanh chóng
các acid amine, từ đó tham gia vào
tổng hợp protein và nhiều quá trình
trao đổi chất khác.