Comme une enzyme
qui est utilisée par certains organismes pour fixer la présence d'azote dans
l'atmosphère, la nitrogénase aide à maintenir l'équilibre des composés à
l'intérieur de l'air que l'on respire, ce qui empêche une surabondance d'azote
(N2) et rendre la planète inhabitable pour les êtres humains . Voici quelques
informations sur la façon dont la nitrogénase fonctionne et ce qui peut se
produire lorsque le procédé est utilisé.
La nitrogénase
est essentielle dans le processus de tomber en panne ce qui est connu comme la
triple liaison qui se produit avec des atomes d'azote. Essentiellement, chaque
atome d'azote contient une série de trois orbitales qui font partie de la coque
de l'atome. Comme deux atomes de liaison de l'azote avec l'autre, les orbitales
également obligataire. Ainsi, la distinction des deux atomes d'azote liés
signifie aussi séparer les orbitales. Nitrogénase accomplit cela en obtenant
des donneurs d'électrons à partir de chacun des trois orbitales. Bien que
chaque orbitale est décomposé individuellement, le processus n'est pas terminé
jusqu'à ce que tous les trois ont été séparés. Bien que le processus complet
d'accomplir cette séparation n'est pas compris, il est connu que la nitrogénase
utilise à la fois des protéines et de l'ATP MOFE afin de générer l'énergie
nécessaire pour effectuer la séparation.
Comme les atomes
sont décomposés, nitrogénase joue le rôle de catalyseur pour amener chaque
atome de se lier avec trois atomes d'hydrogène, la formation d'ammoniac.
L'ammoniac à son tour est lié avec le glutamate pour former la glutamine. En
général, il est supposé que trois cycles sont nécessaires pour conduire à la
formation d'azote gazeux atmosphérique, bien que certains experts diffèrent sur
le nombre exact de cycles nécessaires.
L'étude de la
façon dont les fonctions de nitrogénase est un processus continu, en raison de
la difficulté d'obtenir des cristaux d'azote qui sont liés à la nitrogénase. Il
est connu que la nitrogénase a la capacité de lier l'acétylène et du monoxyde
de carbone, et que de diazote est un exemple d'un substrat qui est compétitif
pour la liaison de l'acétylène. Diazote, communément appelé gaz hilarant ou
oxyde nitreux, inhibe la liaison de l'acétylène à des atomes d'azote et
d'éviter le brouillage de la liaison entre atomes d'azote et un atome
d'hydrogène ainsi.
La plupart des
formes de la nitrogénase sont inhibés par la présence de dioxygène, mais il ya
toujours de nouvelles découvertes qui remettent cela. Au moins une forme de
nitrogénase, dénommée Streptomyces thermautotrophicus, n'est pas soumis aux
effets de tout type d'oxygène. Bien qu'il reste encore beaucoup à découvrir sur
la façon dont fonctionne la nitrogénase pour créer l'atmosphère que beaucoup de
vie repose sur, il ne fait aucun doute que sans la présence d'enzymes comme la
nitrogénase dans notre atmosphère, la vie comme nous la connaissons cessera d’exister.