Hva er nitrogenase?

August 17  by Eliza

Som et enzym som er ansatt av noen organismer å fikse tilstedeværelsen av nitrogen i atmosfæren, hjelper nitrogenase å opprettholde balansen av forbindelser innen den luften vi puster, og hindrer en overdoser av nitrogen (N2) og gjør planeten ubeboelig for mennesker . Her er litt bakgrunnsinformasjon om hvordan nitrogenase fungerer, og hva som kan skje når prosessen er ansatt.

Nitrogenase er viktig i ferd med å bryte ned det som er kjent som en trippelbinding som oppstår med nitrogenatomer. I hovedsak inneholder hvert atom av nitrogen ble en serie på tre orbitaler som er en del av atomet skallet. Som to atomer av nitrogen obligasjon med hverandre, de orbitaler også obligasjon. Dermed splitte de to limt nitrogenatomer betyr også å skille orbitaler. Nitrogenase oppnår dette ved å skaffe givere av elektroner fra hver av de tre orbitaler. Mens hver bane er brutt ned enkeltvis, er prosessen ikke fullført før alle tre har blitt separert. Selv om den fullstendige prosessen for å oppnå denne separasjon ikke er forstått, er det kjent at nitrogenase benytter både MoFe protein og ATP for å generere energi til å bevirke separeringen.

Som atomene er brutt ned, virker nitrogenase som katalysator for å forårsake hvert atom å bånd med tre hydrogenatomer, danner ammoniakk. Ammoniakken som i sin tur er bundet med glutamat for å danne glutamin. Generelt er det antatt at tre sykluser er nødvendig for å resultere i dannelsen av atmosfærisk nitrogen, selv om noen eksperter forskjellig på det nøyaktige antall sykluser som kreves.

Studiet av hvordan nitrogenase funksjoner er en pågående prosess, på grunn av problemer med å skaffe krystaller av nitrogen som er bundet til nitrogenase. Det er kjent at nitrogenase har evnen til å binde acetylen og karbonmonoksyd, og at dinitrogen er et eksempel på et substrat som er konkurransedyktig for binding av acetylen. Dinitrogen, ofte referert til som lystgass eller dinitrogenoksid, hemmer bindingen av acetylen til nitrogenatomer, og således hindrer forstyrrelser av bindingen mellom nitrogenatomer og hydrogen.

De fleste former for nitrogenase er hemmet av tilstedeværelsen av dioksygen, selv om det er alltid nye funn som utfordrer dette. I det minste en form for nitrogenase, betegnet som Streptomyces thermautotrophicus, er ikke underlagt virkningen av hvilken som helst type av oksygen. Mens det fortsatt er mye å oppdage om hvordan nitrogenase arbeider for å skape en stemning som mye av livet er avhengig av, kan det ikke være noen tvil om at uten tilstedeværelse av enzymer som nitrogenase i vår atmosfære, liv slik vi kjenner det ville opphøre å eksistere .