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窒素固定と窒素循環

ショートカット: 違い類似点ジャカード類似性係数参考文献

窒素固定と窒素循環の違い

窒素固定 vs. 窒素循環

素固定(ちっそこてい)とは、空気中に多量に存在する安定な(不活性)窒素分子を、反応性の高い他の窒素化合物(アンモニア、硝酸塩、二酸化窒素など)に変換するプロセスをいう。 自然界での窒素固定は、いくつかの真正細菌(細菌、放線菌、藍藻、ある種の嫌気性細菌など)と一部の古細菌(メタン菌など)によって行われる。これらの微生物には、種特異的に他の植物や、動物(シロアリなど)と共生関係を形成しているものもある。また、雷の放電や紫外線や内燃機関での燃焼により、窒素ガスの酸化によって窒素酸化物が生成され、これらが雨水に溶けることで、土壌に固定される。 また、アンモニア合成を代表として人工的に窒素分子を他の窒素化合物に変換する手法も幾つか開発されており、工業的に非常に重要な位置を占めている。. 素循環のモデル図 窒素循環(ちっそじゅんかん)は、窒素とこれを含む構成要素の間の変換について記述するもので、生物地球化学的循環の一部をなす。気体の要素も含んだ循環である。 窒素はタンパク質を構成する要素であり、さらに言えばタンパク質を構成するアミノ酸の要素である。さらにはDNAやRNAのような核酸にも含まれている。つまり窒素は生物にとって不可欠の存在であり、比較的多量に存在することが生物群集の成立には必要とされる。.

窒素固定と窒素循環間の類似点

窒素固定と窒素循環は(ユニオンペディアに)共通で14ものを持っています: 亜硝酸菌地球の大気マメ科ハーバー・ボッシュ法アンモニア動物硝酸塩硝酸菌窒素窒素酸化物肥料根粒菌植物

亜硝酸菌

亜硝酸菌(あしょうさんきん)とは土壌中のアンモニアを亜硝酸に酸化する細菌と古細菌の総称。硝酸菌とともに硝化菌ともいう。 生物体やその排出物が腐敗して生じるアンモニアを亜硝酸に変え、その際発生するエネルギーを炭酸同化に用いる。反応式は である。 亜硝酸はさらに硝酸菌により硝酸に変えられる。 一般に、植物はアンモニア態窒素より硝酸態窒素を好み、栄養として硝酸を根から吸収するため、亜硝酸菌を含む硝化菌の存在は植物の生育に深く関与する。嫌気条件では、硝酸は脱窒菌によって窒素にまで還元され大気中に戻っていく。 このように亜硝酸菌は自然界における窒素循環の一端を担う重要な役割を果たしている。.

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地球の大気

上空から見た地球の大気の層と雲 国際宇宙ステーション(ISS)から見た日没時の地球の大気。対流圏は夕焼けのため黄色やオレンジ色に見えるが、高度とともに青色に近くなり、さらに上では黒色に近くなっていく。 MODISで可視化した地球と大気の衛星映像 大気の各層の模式図(縮尺は正しくない) 地球の大気(ちきゅうのたいき、)とは、地球の表面を層状に覆っている気体のことYahoo! Japan辞書(大辞泉) 。地球科学の諸分野で「地表を覆う気体」としての大気を扱う場合は「大気」と呼ぶが、一般的に「身近に存在する大気」や「一定量の大気のまとまり」等としての大気を扱う場合は「空気()」と呼ぶ。 大気が存在する範囲を大気圏(たいきけん)Yahoo! Japan辞書(大辞泉) 、その外側を宇宙空間という。大気圏と宇宙空間との境界は、何を基準に考えるかによって幅があるが、便宜的に地表から概ね500km以下が地球大気圏であるとされる。.

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マメ科

マメ科(まめか、 )は、被子植物に含まれる分類群の1つで、いわゆるマメの仲間を含む。 マメ科・ネムノキ科・ジャケツイバラ科に3分する説もあったが、ジャケツイバラ科が他の2科を内包する側系統であり、系統的には否定された。.

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ハーバー・ボッシュ法

ハーバー・ボッシュ法(ハーバー・ボッシュほう、Haber–Bosch process)または単にハーバー法(Haber process)とは、鉄を主体とした触媒上で水素と窒素を 、の超臨界流体状態で直接反応させる、下の化学反応式によってアンモニアを生産する方法である。 窒素化合物をつくる常套手段であり、現代化学工業の一基幹である。右写真のフリッツ・ハーバーとカール・ボッシュが1906年にドイツで開発した。ロイナ工場で実用化されて、褐炭から肥料を生産した。それまではユストゥス・フォン・リービッヒの理論に基づきチリ硝石等を用いていた。.

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アンモニア

アンモニア (ammonia) は分子式が NH_3 で表される無機化合物。常温常圧では無色の気体で、特有の強い刺激臭を持つ。 水に良く溶けるため、水溶液(アンモニア水)として使用されることも多く、化学工業では基礎的な窒素源として重要である。また生体において有毒であるため、重要視される物質である。塩基の程度は水酸化ナトリウムより弱い。 窒素原子上の孤立電子対のはたらきにより、金属錯体の配位子となり、その場合はアンミンと呼ばれる。 名称の由来は、古代エジプトのアモン神殿の近くからアンモニウム塩が産出した事による。ラテン語の sol ammoniacum(アモンの塩)を語源とする。「アモンの塩」が意味する化合物は食塩と尿から合成されていた塩化アンモニウムである。アンモニアを初めて合成したのはジョゼフ・プリーストリー(1774年)である。 共役酸 (NH4+) はアンモニウムイオン、共役塩基 (NH2-) はアミドイオンである。.

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動物

動物(どうぶつ、羅: Animalia、単数: Animal)とは、.

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硝酸塩

静電ポテンシャル面。赤い部分は黄色の部分よりも静電エネルギーが高いことを示す。負電荷は主に酸素原子上に分布している 硝酸イオンの構造式。N−O結合は単結合と二重結合の中間の長さ、強さを持つ 無機化学において、硝酸塩(しょうさんえん、)は、1個の窒素原子と3個の酸素原子からなる硝酸イオン NO3− を持つ塩である。食物、特に野菜から得られる硝酸塩は消化器で亜硝酸塩に変換され、魚に多い2級アミンと反応し、ラットなどの小動物実験では発がん性をもつニトロソアミンを生成するという(硝酸態窒素、亜硝酸塩も参照のこと)。しかし人間が対象の臨床試験や医学論文などでは発がんに関わるという有意なデータが出ておらず、国連食糧農業機関(FAO)と世界保健機関(WHO)が合同で運営する、添加物、汚染物質について科学的データに基づくリスク評価を行っているFAO/WHO合同食品添加物専門家会議(JECFA)は、硝酸塩の摂取と発がんリスクとの間に関連があるという証拠にはならないという見解を発表した。 有機化学では、硝酸とアルコールが脱水縮合してできたNO3基を持つ化合物(例:硝酸メチル)は硝酸塩とは呼ばず、硝酸エステルと呼ぶ。英語では硝酸塩も硝酸エステルも nitrate である。.

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硝酸菌

硝酸菌(しょうさんきん、nitrate bacteria)は、亜硝酸を硝酸に酸化することで得られるエネルギー(下記)を用いて炭酸固定を行うプロテオバクテリアの一群。土壌中や海洋に広く生息する。Nitrobacter 属、Nitrococcus 属などが含まれる。亜硝酸菌とともに硝化作用を通して自然界の窒素循環に役立っている。.

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窒素

素(ちっそ、nitrogen、nitrogenium)は原子番号 7 の元素。元素記号は N。原子量は 14.007。空気の約78.08 %を占めるほか、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって必須の元素である。 一般に「窒素」という場合は、窒素の単体である窒素分子(窒素ガス、N2)を指すことが多い。窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子(液体窒素)は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度 (-195.8 ℃, 77 K) から液化する。.

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窒素酸化物

素酸化物(ちっそさんかぶつ、nitrogen oxides) は窒素の酸化物の総称。 一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、亜酸化窒素(一酸化二窒素)(N2O)、三酸化二窒素(N2O3)、四酸化二窒素(N2O4)、五酸化二窒素(N2O5)など。化学式の NOx から「ノックス」ともいう。.

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肥料

肥料(肥糧、ひりょう)とは、植物を生育させるための栄養分として、人間が施すものである。特に窒素・リン酸・カリは肥料の三要素と呼ばれる。肥料成分としては、他にカルシウム、マグネシウムを加えて肥料の五大要素である。さらに銅、亜鉛など、合計17種類は必須元素と呼ばれる。リン鉱石の枯渇が懸念されている。 肥料は、無機肥料と、有機肥料に大別される。前者は無機物が主であり水に溶けやすいが流出もしやすく、長期間の使用によって土壌障害の原因ともなる。後者は糠、草木灰、魚粕、糞など有機物であり、発酵などによって分解され、無機物となって植物に吸収される。2002年には一部は有機物のまま吸収されることが判明している。.

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住宅近郊への落雷 稲妻 雷(かみなり、いかずち)とは、雲と雲との間、あるいは雲と地上との間の放電によって、光と音を発生する自然現象のこと。 なお、ここでは「気象現象あるいは神話としての雷」を中心に述べる。雷の被害とその対策・回避方法については「落雷」を参照のこと。.

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根粒菌

根粒菌(こんりゅうきん、Rhizobia)はマメ科植物の根に根粒を形成し、その中で大気中の窒素をニトロゲナーゼによって還元してアンモニア態窒素に変換し、宿主へと供給するいわゆる共生的窒素固定を行う土壌微生物。根粒内には宿主から光合成産物が供給されることにより、共生関係が成立している。 ゲンゲの根粒 Rhizobium属、Bradyrhizobium属、Sinorhizobium属、Mesorhizobium属等に分類される。.

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植物

植物(しょくぶつ、plantae)とは、生物区分のひとつ。以下に見るように多義的である。.

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上記のリストは以下の質問に答えます

窒素固定と窒素循環の間の比較

窒素循環が41を有している窒素固定は、76の関係を有しています。 彼らは一般的な14で持っているように、ジャカード指数は11.97%です = 14 / (76 + 41)。

参考文献

この記事では、窒素固定と窒素循環との関係を示しています。情報が抽出された各記事にアクセスするには、次のURLをご覧ください:

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