not available not available se
1 2 not available
www.solunetti.fi
taso 2

Typen kierto

Ilmakehän typpeä voivat muuttaa ammoniakiksi vain muutamat bakteerit. Näihin kuuluvat vesistöjen syanobakteerit (sinilevät), jotkut maaperän bakteerit sekä palkokasvien juurinystyröissä elävät symbionttiset bakteerit. Molekulaarisen typen muuttaminen ammoniakiksi vaatii erittäin suuren aktivaatioenergian, johon käytetään ATP:n energiaa. Yhden typpimolekyylin (N2) hajottamiseen tarvitaan peräti 16 ATP-molekyyliä ja se tapahtuu nitrogenaasikompleksissa, joka on kaikilla typpimolekyylejä hajottavilla bakteereilla hyvin samanlainen (konservoitunut). ATP-molekyylit toimivat tässä reaktiossa poikkeuksellisesti lähinnä katalyytteinä - sekä niiden sitoutuminen että hajoaminen ADP:ksi ja fosfaatiksi saa aikaan muutoksia nitrogenaasikompleksin konformaatioon, mikä alentaa typpimolekyylin hajoamisen aktivaatioenergiaa.

Happi inhiboi tehokkaasti nitrogenaasikompleksin toimintaa. Bakteerit ovat ratkaisseet tämän ongelman eri tavoilla - esimerkiksi elämällä anaerobisissa olosuhteissa tai hajottamalla hapen mahdollisimman nopeasti. Syanobakteereilla noin joka yhdeksäs solu erikoistuu typen hajottamiseen ja muodostaa paksun soluseinän, joka estää hapen kulkemisen soluun. Palkokasvien juurinystyröissä elävät symbionttiset bakteerit hyötyvät kasvien tuottamista hiilihydraateista, joiden energiaa ne käyttävät typpimolekyylien hajottamiseen. Kasvit myös tuottavat leghemoglobiinia, joka sitoo hapen bakteerien ympäristöstä.