- Stickstofffixierung
- Stịck|stoff|fi|xie|rung [↑ Fixieren] Syn.: Stickstoff-Assimilation: als biol. S. in frei oder symbiotisch mit Pflanzen lebenden Bakterien durch Nitrogenase bewirkte Bindung u. Red. des Luftstickstoffs nach N2 + 8 H+ + 6 e‒ → 2 NH4+; die Ammonium-Ionen werden über Alanin in org. Stickstoffverb. umgewandelt.
* * *
Stickstoff|fixierung,die Reduktion von atmosphär. Stickstoff (N2) zu Ammonium (NH+4) mittels eines Multienzymkomplexes (Nitrogenase). Die Fähigkeit zur Stickstofffixierung besitzen nur Prokaryonten; Stickstoff fixierende Bakterien leben teils frei in Böden und Gewässern (Azotobacter, Klebsiella, Clostridium, einige Blaualgen), teils in Symbiose mit Pflanzen (Knöllchenbakterien bei Hülsenfrüchtlern; Strahlenpilze bei Erlen und Sanddorn). Auch bei einigen Archaebakterien wurde Stickstofffixierung nachgewiesen. Stickstofffixierung kann unter aeroben oder anaeroben Bedingungen stattfinden, wobei aerobe Stickstoff fixierende Bakterien besondere Mechanismen zum Schutz der sehr sauerstoffempfindlichen Nitrogenase ausgebildet haben. - Stickstofffixierung ist die einzige biologische Reaktion, durch die elementarer Stickstoff in eine von Organismen verwertbare Form gebracht wird. Durch die biologische Stickstofffixierung werden pro Jahr schätzungsweise 200 Mio. t Stickstoff gebunden, davon entfallen etwa 25 % auf die Ozeane und etwa 50 % auf die Stickstofffixierung in Ackerböden. Seit Anfang der 1960er-Jahre wurden Versuche bekannt, die Stickstofffixierung auch durch chemische Reaktion zu erreichen, um den atmosphärischen Stickstoff auf diesem Wege nutzbar zu machen. Es gelang u. a., ihn an Koordinationsverbindungen von Übergangsmetallen oder an metallorganische Systeme (z. B. titanorganische Komplexe) zu binden und über Folgereaktionen in Ammoniak (oder Amine) zu überführen. Bisher konnten diese Reaktionen jedoch gegenüber der herkömmlichen Gewinnung von Ammoniak durch Synthese bei hohem Druck und hoher Temperatur keine technische Bedeutung erlangen.
Universal-Lexikon. 2012.
