Stickstofffixierung in Pflanzen (Sandra Meyer + Melina Rübbelke)
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Stickstofffixierung in Pflanzen Anorganische Chemie I vorgelegt von: Melina Rübbelke & Sandra Meyer Inhaltsverzeichnis 1. Was bedeutet Stickstofffixierung? 2. Wozu braucht die Pflanze Stickstoff ? 3. N-Fixierung 4. Was braucht die Pflanze zur Stickstofffixierung? 5. Rhizosphäre mit Knöllchenbakterien 6. Der Stickstoffkreislauf 7. Begriffe: Nitrifikation und Denitrifikation 8. Nitrogenase in N-bindenden Bakterien 9. Bedeutung von Stickstoffdüngung Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 2 Gesunder Raps Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 3 Kranker Raps Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 4 Was bedeutet Stickstofffixierung? Alle Reaktionen, in denen stabile, reaktionsträge Dreifachbindungen des Stickstoffs (molekularer) in biologisch verfügbare Verbindungen mit Wasserstoff, Kohlenstoff und/oder Sauerstoff umgewandelt wird. Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 5 Wozu braucht die Pflanze Stickstoff ? • Zur Herstellung essentieller Nährelemente (z.B. Proteine) • Zellwachstum Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 6 N-Fixierung symbiotische N-Fixierung nicht-symbiotische N-Fixierung bei Leguminosen z.B. Klee bei Blaualgen und grünen Sojabohnen, Luzerne Durch Boden und Wasserorganismen Melina Rübbelke, Sandra Meyer Pflanzen Durch Knöllchenbakterien im Wurzelbereich Anorganische Chemie I ; SS 2004 7 Was braucht die Pflanze zur Stickstofffixierung? • N-bindende Bakterien bzw. Mikroorganismen im Wurzelbereich (Rhiosphäre) • Stickstoff in anorganischer Form und zwar Nitrit und Nitrat Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 8 Rhizosphäre mit Knöllchenbakterien Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 9 Der Stickstoffkreislauf Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 10 Begriffe: Nitrifikation und Denitrifikation Nitrifikation: Ammonium → + 2 NH4+ 2 NO2- + 3 O2 2 O2 Nitrit → → 2 NO2- + 4 H+ → 2 NO3- (Nitrobacter) → NO3- + H+ Nitrat + 2 H2O (Nitrisomas) Gesamtreaktion: NH4+ + 2 O2 Melina Rübbelke, Sandra Meyer + H2 O Anorganische Chemie I ; SS 2004 11 Begriffe: Nitrifikation und Denitrifikation Denitrifikation: Reduktion von oxidierten N-Verbindungen Nitrat → Melina Rübbelke, Sandra Meyer Stickstoffmonoxid Anorganische Chemie I ; SS 2004 12 Nitrogenase in N-bindenden Bakterien N-bindende Bakterien enthalten MoNitrigenase: Komponente 1: (Nitrogenase Molybdän-Eisen (MoFe) Protein oder Dinitrogenase) Komponente 2: Nitrogenase Eisen (Fe)Protein, bzw. Dinitrogenase Reduktase) N – Fixierung wird durch Nitrogenase-Enzymkomplex katalysiert Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 13 Erinnerung Stickstoffkreislauf Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 14 Bedeutung von Stickstoffdüngung Melina Rübbelke, Sandra Meyer Anorganische Chemie I ; SS 2004 15
