固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。

题目

固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。

参考答案和解析

正确答案: 固氮酶的特性：（1）由Fe-蛋白和Mo-Fe-蛋白组成，两部分同时存在才有活性。（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位的条件下才能实现固氮过程。（3）具有对多种底物起作用的能力。（4）是固氮菌的固氮作用的直接产物。NH3的积累会抑制固氮酶的活性。
生物固氮的机理可归纳为以下几点：（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子N2为两分子NH3，需要6个电子和6个H+。在各种固氮微生物中，主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H2，电子载体有铁氧还蛋白（FD.、黄素氧还蛋白（FlD.等。（2）固氮过程需要能量。由于N2具有键能很高的三价键（N≡N），要打开它需要很大的能量。大约每传递两个电子需4—5个ATP，整个过程至少要12—15个ATP。（3）在固氮酶作用下，把氮素还原成氨。

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相似问题和答案

第1题：

简述生物固氮的机理。

正确答案: 生物固氮机理：
（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子N2为两分子的NH₃，需要6个电子和6个H⁺。主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H₂等，电子载体有铁氧还蛋白（Fd）、黄素氧还蛋白（Fld）等；
（2）固氮过程需要能量。由于N₂具有三价键（N、N），打开它需很多能量，大约每传递两个电子需4-5个ATP。整个过程至少要12-15个ATP；
（3）在固氮酶作用下把氮还原成氨。

第2题：

固氮酶是生物固氮的核心。（）

正确答案:正确

第3题：

试述生物固氮作用的机理

正确答案: 1.要有固氮酶。
2.固氮酶将N2还原为NH3时要有电子供体和电子载体。
3.固氮酶对氧敏感，要有防氧保护机制。
4.固氮产物NH3要及时转化，以防对固氮作用的抑制效应。

第4题：

气孔开闭机理的假说有哪些？请简述之。

正确答案:（1）淀粉--糖变化学说：在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗C0₂，使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖，细胞水势下降，当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸水迫使气孔张开，在暗中光合作用停止，情况与上述相反，气孔关闭。
（2）无机离子吸收学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产生的ATP并将H+分泌到细胞壁，同时将外面的K+吸收到细胞中来，Cl^-也伴随着K⁺进入，以保证保卫细胞的电中性，保卫细胞中积累较多的K+和，降低水势，气孔就张开，反之，则气孔关闭。
（3）苹果酸生成学说。在光下保卫细胞内的C0₂被利用，pH值就上升，剩余的C0₂就转变成重碳酸盐（HCO^3-），淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸在PEP羧化酶作用下与HC0^3-作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，可作为渗透物降低水势，气孔张开，反之关闭。

第5题：

好氧菌的固氮酶避氧害机制有哪些？

正确答案: （1）好气性的固氮菌通过呼吸作用和构象保护来实现。
（2）蓝细菌的固氮场所在异形胞，不含光合系统Ⅱ，不产O₂；异形胞的外膜起到阻止O₂进入的作用；异形胞内氢酶活跃，使异形胞能维持很高的还原状态。
（3）根瘤菌和高等植物形成共生体系，根瘤菌处于泡膜内，有阻止O₂进入的作用；木栓层和细胞间隙有阻碍作用；根瘤内的豆血红蛋白可以为根瘤菌提供高流量、低浓度的O₂。

第6题：

生物固氮如同化肥厂一样需要能源，那么固氮作用必须的能源是（）

A、碳水化合物
B、固氮酶
C、激素
D、水

正确答案:A

第7题：

简述病毒感染的致病机理有哪些？

正确答案: 病毒感染的致病机制
①细胞破坏死亡；
②细胞膜结构与功能改变；
③细胞转化；
④包涵体形成；
⑤引起免疫应答导致宿主细胞损伤；
⑥导致免疫系统受损或功能降低；
⑦垂直感染对胚胎发育的不良影响。

第8题：

简述糖制保藏的机理有哪些？

正确答案: 高渗透压，抑制微生物生长，使制品能长期保存。
糖溶液含氧量低，抗氧化作用，有利于制品的色泽风味、维生素C的保存。
降低水分活性，使微生物能利用的自由水大为降低，微生物生活受阻。

第9题：

试述固氮酶复合物的特性并说明生物固氮的原理。

正确答案:固氮酶复合物特性：
（1）由Fe^-蛋白固氮酶还原酶和Mo^-Fe蛋白固氮酶组成，两部分同时存在时才有活性。
（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶复合物复合物的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位条件下，才能实现固氮过程。
（3）具有对多种底物起作用的能力。
（4）氨是固氮菌的固氮作用的直接产物，NH₃的积累会抑制固氮酶复合物的活性。
生物固氮的原理：
（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子N₂为两分子NH₃，需要6个电子和6个H⁺。主要电子供体有丙酮酸，NADH，NADPH，H₂等，电子载体有铁氧还蛋白（Fd），黄素氧还蛋白（FId）等。
（2）固氮过程需要能量。由于N₂具有了三价键，打开它需很多能量，大约每传递两个电子需4个～5个ATP，整个过程至少要有12个～15个ATP。
（3）在固氮酶复合物作用下把氮还原成氨。

第10题：

固氮酶复合物有哪些特性？生物固氮的过程和原理是怎么样的？

正确答案:固氮酶复合物有两种组分：一种含有铁，叫铁蛋白（Fe protein），又称固氮酶还原酶（dinitrogenase reductasE.，由两个37~72kDa的亚基组成。每个亚基含有一个4Fe-4S^2-簇，通过铁参与氧化还原反应，其作用是水解ATP，还原钼铁蛋白；另一种含有钼和铁，叫钼铁蛋白（MoFe Protein），又称固氮酶（dinitrogenasE.，由4个180~225kDa的亚基组成，每个亚基有2个Mo-Fe-S簇，作用是还原N₂为NH₃。铁蛋白和钼铁蛋白要同时存在才能起固氮酶复合物的作用，缺一则没有活性。固氮酶复合物遇O₂很快被钝化。
生物固氮是把N₂→NH₃的过程，主要变化如下：在整个固氮过程中，以铁氧还蛋白（Fd_还）为电子供体，去还原铁蛋白（Fe_氧），成为（Fe_还），后者进一步与ATP结合，并使之水解，使铁蛋白（Fe_还）发生构象变化，把高能电子转给钼铁蛋白（MoFe_氧）成为MoFe_还，MoFe_还接着还原N₂为NH₃。

固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。

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