Nitrogenassimilasjon, hos planter prosessen der uorganisk nitrogen, som er tatt opp av planten, blir overført til organiske nitrogenforbindelser. Nitrogen inngår som nødvendig element i proteiner, enzymer, nukleinsyrer, klorofyll og flere andre viktige forbindelser i plantene.

Gjennom røttene tar grønne planter opp nitrogen fra jordbunnen i form av ioner, enten som nitrat NO3 eller ammonium NH4+. For de fleste planter er nitrat den viktigste nitrogenkilden, men for bartrær, lyngarter og våtlandsris (ammoniumplanter) er ammonium viktigst. Mens ammonium kan gå inn i organiske forbindelser direkte, må nitrat først reduseres i plantecellene.

Nitratreduksjonen består av to trinn: nitrat til nitritt og nitritt til ammonium, hvert trinn katalysert av sitt bestemte enzym, hhv. nitratreduktase og nitrittreduktase. Normalt er de to trinnene avstemt etter hverandre slik at nitritt, som er en cellegift, aldri akkumulerer. Derimot kan nitrat akkumulere, særlig hvis det gjødsles rikelig. Nitrat er ikke skadelig for planten, men kan være uheldig for dyr og mennesker som spiser slike planter, idet nitrat reduseres til nitritt i fordøyelsessystemet.

Ammonium vil normalt ikke akkumulere, men hurtig innleires i organiske forbindelser.

Mange planter assimilerer nitrat i røttene, slik at det dannes forskjellige aminosyrer og amider som blir transportert til bladene og vekstområder i skuddet. Andre planter har liten evne til å assimilere nitrat i røttene; hos disse plantene blir det ført til bladene der assimilasjonen foregår.

Nitratassimilasjonen er en energikrevende reduksjonsprosess, avhengig av reduserte pyridinnukleotider (NAD(P)H) og redusert ferredoksin. Den er derfor nær knyttet til fotosyntesen i bladene og til respirasjonen i røttene. Etter at nitrat er redusert til ammonium, reagerer dette med aminosyren glutaminsyre med dannelse av amidet glutamin, den første organiske forbindelsen ved nitrogenassimilasjonen. Ved videre omdannelser oppstår mange forskjellige aminosyrer. 20 av disse er bl.a. byggesteiner for proteiner. De nitrogenrike amidene glutamin og asparagin og bl.a. aminosyren arginin er viktige lagrings- og transportstoffer hos plantene.

Noen bakterier og blågrønnbakterier (blågrønnalger) har en spesiell evne til å binde nitrogenet (N2) i luft. Denne nitrogenfikseringen foregår bl.a. hos noen frittlevende jordbakterier (Azotobacter, Clostridium m.fl.), hos noen fotosyntetiske bakterier (Rhodospirillum m.fl.) og hos mange blågrønnbakterier (Nostoc, Anabaena m.fl.). Andre nitrogenfikserende bakterier lever i symbiose med belgplanter (se belgplantebakterier). Aktinomyceter (Frankia) lever i symbiose med or, pors og tindved. Flere slekter blågrønnbakterier har symbiose med f.eks. soppkomponenten i lavarter. Ved nitrogenbindingen overføres først nitrogen til ammonium ved hjelp av enzymet nitrogenase. Dette er en sterkt energikrevende prosess. Ammonium blir så innebygd i organiske forbindelser på tilsvarende måte som tidligere. Foruten frittlevende og symbiotiske organismer finnes noen nitrogenbindende bakterier som lever på overflaten av røtter hos tropiske gress og tilfører disse organiske nitrogenforbindelser (assosiativ symbiose).

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.