自生固氮菌（Azotobacteria）是自由生活在土壤或水域中，能獨立進行固氮作用的某些細菌。以分子態(tài)氮為氮素營養(yǎng)，將其還原為NH3，再合成氨基酸、蛋白質(zhì)。包括好氧性細菌，如固氮菌屬、固氮螺菌屬以及少數(shù)自養(yǎng)菌；兼性厭氧菌，如克雷伯氏菌屬；厭氧菌，如梭狀芽孢桿菌屬的一些種。還有光合細菌如紅螺菌屬、綠菌屬以及藍細菌（藍藻），如魚腥藻屬、念珠藻屬等。
生物固氮是固氮微生物的一種特殊的生理功能，已知具固氮作用的微生物約近50個屬，包括細菌、放線菌和藍細菌（即藍藻），它們的生活方式、固氮作用類型有較大區(qū)別，但細胞內(nèi)都具有固氮酶。不同固氮微生物的固氮酶均由鉬鐵蛋白和鐵蛋白組成。固氮酶必須在厭氧條件下，即在低的氧化還原條件下才能催化反應。固氮作用過程十分復雜，目前還不完全清楚。
固氮作用（nitrogen fixation） 是分子態(tài)氮被還原成氨和其他含氮化合物的過程。自然界氮（N2）的固定有兩種方式：一種是非生物固氮，即通過閃電、高溫放電等固氮，這樣形成的氮化物很少；二是生物固氮，即分子態(tài)氮在生物體內(nèi)還原為氨的過程。大氣中90%以上的分子態(tài)氮都是通過固氮微生物的作用被還原為氨的。
生物固氮作用（biological nitrogen fixation）：生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過程。生物固氮只發(fā)生在少數(shù)的細菌和藻類中。
物固氮概括地說是指某些微生物和藻類通過其體內(nèi)固氮酶系的作用將分子氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡淖饔谩?因地殼含有極少的可溶性無機氮鹽，所有生物幾乎都需要依賴固氮生物固定大氣中的氮而生存，因此生物固氮對維持自然界的氮循環(huán)起著極為重要的作用。對固氮生物的研究和利用能為農(nóng)業(yè)開辟肥源，對維持和提高土壤肥力有很大意義。
起固氮作用的化學方程式高溫高壓催化劑條件下 N2+3H2=2NH3,高溫高壓下 4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO2(這個反應速度很快,基本上在實驗室里,制出的NO一見空氣全部變成紅棕色就是NO2)
所謂固氮就是把氮氣轉(zhuǎn)化成別的化合物,只要把氮氣轉(zhuǎn)化了成別的東西就是固氮固氮有3種方式1.高能固氮,就是閃電了,N2在閃電下,成為NO,再轉(zhuǎn)化成NO22.人工固氮,就是制NH3,N2+H23.生物固氮,就是固氮類的生物,比如根瘤菌,原褐固氮菌等等.
固氮作用與生物固氮的區(qū)別將空氣中的氮轉(zhuǎn)變?yōu)楹酿B(yǎng)料，供豆科植物利用，這屬于自然界中的生物固氮現(xiàn)象。生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過程。自然界中有兩類固氮微生物：一類是共生的；另一類是自生的。共生固氮微生物是指與一些綠色植物互利共生的固氮微生物，如根瘤菌（生理特點：專一性，互利共生）。自生固氮微生物是指在土壤中能夠獨立進行固氮的微生物，其中，多數(shù)是一類叫做自生固氮菌的細菌。自生固氮微生物大多是桿菌或短桿菌，單生或?qū)ι?/span>
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