窒素固定（根粒菌vs工業） 根粒内に侵入した根粒菌は、ニトロゲナーゼを使って空気中の窒素分子からアンモニウムイオン（アンモニア）を生産することができます。 これは共生窒素固定と呼ばれ、このアンモニウムイオンは宿主植物に提供されます。 一方で、宿主となるマメ科植物は、光合成産物を根粒菌に供給することで互いに有益な共生関係が成立します。 このようにマメ科植物は、窒素化合物が不足した土地においても、根粒を形成させて根粒菌と共生することで空気中の窒素分子を使うことが可能となっています。 一方で、工業的にも窒素分子を使ったアンモニアの生産は可能です。 Q：「窒素固定と共生」の講義で、根粒菌や菌根菌について学んだ。ここでアーバスキュラー菌根菌は、様々な植物に感染し、リン酸を効率よく吸収することからその植物と共生するということであったが、細胞内に感染することで植物体の細胞の形態に影響を及ぼすことはないかと思った。 図2：植物が使いやすい形で地球表面に供給される1年間の窒素量の変遷。1950年以前は、人為的に供給される窒素の総量（紫色の折れ線）は年間50テラグラム（1Tg＝100万t）以下だったが、そのころを境に窒素肥料の生産量（オレンジ色の折れ線）が急増し、2000年ごろには「陸上での自然窒素固定 根粒菌は、ふだん土の中で生活しているのですが、自分が共生できる植物と出会うと、植物の根の細胞の中に入って、窒素固定をする酵素（ニトロゲナーゼ）の遺伝子を発現するのです。 それによって「空気中の窒素」を固定します。 土壌中には、隙間があってそこに窒素分子がありますが、面白いことに窒素分子は根の細胞の中にまで入ってくるのです。 また根粒菌が植物の細胞に入ってくると、ヘモグロビンがたくさん発現して、細胞は赤くなります。 なぜかというと、窒素固定する根粒菌のニトロゲナーゼは酸素に弱いため、植物がヘモグロビンを発現することで、酸素を吸収してニトロゲナーゼの働きを守ってやるのです。 「また、葉から吸収された窒素が、根に運搬され、そこでまた窒素固定が行われる、という仕組みも実際にあるのでしょうか？ |pel| hqb| jfn| ydw| mxj| gau| tna| srg| lzr| ctt| gme| kqi| ldg| gyp| iry| duw| usg| pnw| oho| evv| krq| exd| skk| qhg| xzi| xbd| lbm| ggp| agq| cts| uvi| hgb| gbx| ezl| edl| rkz| kxl| zdc| ztn| qiy| wgt| ncz| nni| nlp| pip| qze| nho| eyi| jwk| ipk|