固氮細菌英文解釋翻譯、固氮細菌的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 nitrogen-fixing bacteria

分詞翻譯：

固氮的英語翻譯：

【化】 azotification; nitrogen fixation

細菌的英語翻譯：

bacillus; bacterium; germ; microbe; microphyte
【醫】 bacteria; bacterio-

專業解析

固氮細菌（Nitrogen-fixing bacteria）是自然界中一類能将大氣中的遊離氮（N₂）轉化為氨（NH₃）或铵鹽（NH₄⁺）的微生物，其生物學功能對生态系統的氮循環和農業生産具有重要意義。根據中國微生物學會的定義，這類細菌通過固氮酶（nitrogenase）催化還原反應，實現生物固氮作用。

在分類學中，固氮細菌主要分為兩類：自生固氮菌（如Azotobacter）和共生固氮菌（如根瘤菌屬Rhizobium）。前者獨立存在于土壤或水體中完成固氮，後者則與豆科植物形成根瘤共生結構。研究表明，共生固氮體系可為宿主植物提供高達90%的氮素需求。

從應用價值分析，固氮細菌在農業可持續發展中發揮關鍵作用。聯合國糧農組織（FAO）數據顯示，生物固氮每年可為全球農業系統減少約5000萬噸合成氮肥的使用，同時降低溫室氣體排放。中國科學院微生物研究所通過基因工程改良的固氮菌株，已在小麥、玉米等非豆科作物田間試驗中取得增産12-15%的成果。

網絡擴展解釋

固氮細菌是指能夠通過生物固氮作用将大氣中的氮氣（N₂）轉化為氨（NH₃）或其他含氮化合物的原核生物。它們在自然界的氮循環中具有重要作用，尤其在農業和生态系統中具有重要意義。

核心特征與分類

定義與功能
固氮細菌通過固氮酶催化氮氣還原為氨，為自身或宿主提供氮源。這一過程不需要光照，但需消耗大量能量（ATP）。
主要分類
- 自生固氮菌：獨立生活于土壤或水中，如固氮菌屬（Azotobacter）、梭菌屬（Clostridium）等。
- 共生固氮菌：需與宿主（如豆科植物）共生，典型代表為根瘤菌（Rhizobium）。
- 聯合固氮菌：與植物根際或葉面松散結合，如某些藍細菌（Nostoc）。

作用機制與特性

固氮酶特性
固氮酶對氧氣敏感，需在厭氧環境下工作。好氧性固氮菌通過形成厚莢膜或特殊細胞結構（如異形胞）保護酶活性。
代謝類型
多為化能異養型，利用有機物（如糖類）作為碳源和能源；部分為光能自養型（如紅螺菌屬）。

應用與意義

農業
提高土壤肥力，減少化肥依賴。例如，根瘤菌與豆科植物共生可顯著增加土壤氮含量。
生态修複
某些固氮菌可用于淨化水體中的氨氮污染物，改善水質（如魚缸中的硝化細菌）。
能源轉化
部分菌種能将一氧化碳（CO）轉化為燃料，具有潛在生物能源價值。

研究進展

中國農業大學等機構正探索通過合成生物學手段将固氮酶系統導入非豆科作物（如水稻、小麥），以實現“自主固氮”目标。

如需更詳細分類或應用案例，、等來源。