N2-fiksering og symbiose mellem ærteplanter og Rhizobium

Mange ærteplanter lever i symbiose med nitrogenfikserende bakterier af slægten Rhizobium. Planterne udvikler specielle rodknolde, hvor bakterierne lever, se figur 1.

Forklar, hvilke fordele ærteplanter og Rhizobium-bakterier har af symbiosen. Inddrag figur 1.

Rhizobium-bakterier kan fiksere kvælstof til ammoniak, hvilke bliver stoffer udnyttes til at opbygge cellebestanddele når planterne er ikke stand til at dirket optage kvælstof fra atmosfæren. Ved symbiosen ville der tilføres energi til baktier fra plante i form kulhydrat og som bakterien tilbagegive det organiske N-forbindelse.

.

I bakteriernes cytoplasma findes enzymet nitrogenase, der kan katalysere den meget energikrævende omdannelse af N2 (atmosfærisk nitrogen) til NH3 (ammoniak).Nitrogenase har kun aktivitet under anaerobe forhold. Omkring bakterierne findes leghæmoglobin, Lb, som kan binde og afgive O2, se figur 2. Leghæmoglobinmolekyler dannes af ærteplante og bakterie i fællesskab, se figur 3.

Forklar, hvorfor nitrogenase i Rhizobium-bakterier kun har aktivitet, na?r bakterierne lever i symbiose med ærteplanter. Inddrag figur 3.

Nitrogenase er et enzymet, som ikke kan tåle ilt. Herved kan Globin-gen fra ærteplanter bindes med hæm-gruppe fra Rhizobium-bakterier og danner til Lb ( leghæmoglobin) som ville kunne binde sig til ilt, så kan ilt bliver hold væk fra enzymet og bliver tilfører til bakterie når det skal laver respiration, og det er årsager til symbiose.