Přeměna atmosférického dusíku N2 na amoniak NH3 je velmi důležitá chemická reakce nutná pro život i průmysl. Z amoniaku totiž jak organismy, tak chemici zvládají přípravu nejrůznějších dalších potřebných sloučenin. Na Zeměkouli zatím existují dvě cesty, jak toho docílit. Mnohem starší způsob zvládají bakterie rodu Rhizobium pomocí enzymu nitrogenázy. S jejich pomocí to provádějí i luštěny Druhou cestou je tzv. Haber - Boschova reakce nazvaná po svých objevitelích. Jde o přímou syntézu amoniaku z dusíku a vodíku za přítomnosti katalyzátorů, vysoké teploty a tlaku. Americký vědecký tým vedený Paulem W.Kingem z National Renewable Energy Laboratory v coloradském Goldenu zvládl přípravu amoniaku pomocí izolovaného enzymu nitrogenázy in vitro, v chemickém reaktoru mimo buňku. Potřebnou energii dodá sluneční záření, které excituje elektrony v nanočásticích sulfidu kademnatého CdS. Ty redukují strukturované klastry tvořené atomy síry, železa a molybdenu v aktivním centru enzymu, které následně redukují atomy dusíku. Strukturu enzymu nitrogenázy vidíme na obrázku (CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogenase.png).
akademon.cz 31.1.2008: I živočichové umí fixovat dusík
18.1.2018: Extrémně důležitý proces v přírodě představuje fixace atmosférického dusíku N2, což zvládají bakterie řádu Rhizobiales a s jejich pomocí některé rostliny. Pomocí enzymu nitrogenázy (angl. nitrogenase) redukují dusík na amoniak NH3, který vyšší rostliny umí využívat. Nitrogenáza z bakterie Rhodopseudomonas palustris z řádu Rhizobiales kromě amoniaku produkuje zároveň i methan redukcí oxidu uhličitého. Methan CH4 je po vodě a oxidu uhličitém třetí nejvýznamnější skleníkový plyn v atmosféře. Naše představy o jeho produkci a únicích do atmosféry doznaly v poslední době zásadní změny, které znevěrohodňují klimatické modely předpovídající vývoj klimatu.
Změna klimatu není vina, akademon.cz 10.1.2018
Bakterie znevěrohodňují klimatické modely, akademon.cz 6.12.2017
Methanová záhada, akademon.cz 1.9.2006
Zelené rostliny produkují methan, akademon.cz 22.2.2006
Ohrožují vodní elektrárny životní prostředí víc než tepelné elektrárny?, akademon.cz 21.3.2005
