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窒素同化と窒素固定の違い




前回の記事で炭酸同化について解説しました。

今回の記事では植物限定で
窒素同化と窒素固定の違いについてわかりやすく解説します。

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炭酸同化と窒素同化(植物限定)

前回の記事で解説しましたが、

植物の代謝には
・異化(好気呼吸、嫌気呼吸)
・同化(炭酸同化、窒素同化)

の2つがあります。

つまり、炭酸同化と窒素同化は植物の代謝の中の同化の一種であることは共通です。

さらに詳しく解説しますと、

炭酸同化は
・光合成
・化学合成

の2つがあります。

くどいようですが、この記事は植物に関しての話です。

では窒素同化はどんな感じでしょう?

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窒素同化と窒素固定の違い

窒素同化は

(1)イオンまたは塩から窒素同化するタイプ
(2)$N_2 $(窒素ガス)から$NH_4^{+} $を作って窒素同化するタイプ

の2つのパターンが植物の場合あります。

では(1)のイオンまたは塩というのは何のことでしょう?
$NO_3^{ー} $(硝酸イオン)、$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)などのことです。
こういったものをもとにして窒素同化をするタイプが(1)です。

誤解されないようにいっておきますと
(1)も(2)もイオンが関係していますよね。

(1)$NO_3^{ー} $(硝酸イオン)、$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)から
窒素同化が起こりますし、
(2)も$N_2 $(窒素ガス)がスタートとはいえ、
結局、$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)から窒素同化が起こってますよね。
(1)と(2)も同じなんじゃないか?って思った方もいるかもしれませんね。
確かにイオンから窒素同化が起こるという意味では窒素同化は1種類しかないと思っても問題ありません。

ですが、この$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)。
地面の中にある、水の中に溶けているイオンや塩を
いきなり使えるタイプの窒素同化をする(1)のパターンの生物と
空気中にある$N_2 $(窒素ガス)をまずイオンにして窒素同化する(2)のタイプがあります。
そういう意味で(1)と(2)の窒素同化は違います。

続いて窒素同化についてさらに詳しく解説していきます。
窒素同化の仕組みについて化学式や起こる場所などわかりやすく解説
つまり、(1)は地面の中で怒る窒素同化であって
(2)は地面より上で起こる窒素同化という点で違います。

まや、(2)のタイプで$N_2 $(窒素ガス)が$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)に変化する過程を
窒素同化というか?というと、この過程は窒素固定といいます。
そう考えると窒素同化というのは(1)も(2)も同じで1種類しかないと言っても問題ないわけです。

$NO_3^{ー} $(硝酸イオン)や$NH_4^{+} $(アンモニウムイオン)を取り込んで
それを自分の体に必要なアミノ酸やたんぱく質に変える、これが窒素同化です。

ここまでまとめますと、
地面の中の水の中にもともとあるイオン(アンモニウムイオンや硝酸イオン)を使って
植物が自分の体にするようなタイプの窒素同化と、
空気中にある窒素ガスをアンモニウムイオンにしたうえで(ここまでを窒素固定といいます)、
それを自分の体にとって必要な物質に変える(これを窒素同化)タイプの2通りあるわけです。

さらにまとめると窒素同化と窒素固定の違いは

・窒素同化はアンモニウムイオンなどを取り込んで
それを自分の体に必要なアミノ酸やたんぱく質に変えること
・窒素固定は空気中にある窒素ガスをアンモニウムイオンにする過程

です。

植物の窒素同化についてまとめますよ。
もともとも地面の中にあるイオンや塩を使って窒素同化するタイプと
空気中にある窒素ガスを窒素固定によってアンモニウムイオンにしたうえで
窒素同化するタイプがいると知っておいてください。

以上で解説を終わります。



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