大连理工大学在化学模拟生物固氮研究取得新进展
在国家自然科学基金(项目资助号:20676019,20972023,21076037,21231003)的大力支持下,大连理工大学精细化工国家重点实验室曲景平教授的“小分子活化与仿生催化”研究团队,在化学模拟生物固氮研究方面取得新进展。他们设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁分子仿生化学固氮新的功能分子模型。通过实验化学、分析测试表征并结合理论计算等系统研究,实现了在双铁中心上,二氮烯(N2H2)还原转化成氨(NH3)的全过程,揭示了氮气(N2)在固氮酶铁钼辅基(FeMo-cofactor)金属簇[Fe7MoS9X,X = C, N或S]的“腰部”双铁中心上活化转化的本质(图1),提出了HN=NH → HN―NH2 → NH(+NH3) → NH2 → NH3仿生固氮新机理。相关结果近期发表在《自然化学》杂志上(Nature Chemistry 2013, 5, 320―326)。 氮素,既是核酸、氨基......阅读全文
我国学者在仿生化学固氮方面取得新进展
在国家自然科学基金项目(批准号:21690064、22001031、21231003)等的资助下,大连理工大学曲景平教授团队与中国科学院大连化学物理研究所叶生发研究员团队等合作,在仿生化学模拟生物固氮酶研究领域取得了新进展,研究成果以“硫桥联四价四价双铁氮桥配合物及其对氨生成的加氢反应性能 (A t
生物固氮的环境响应机制获揭示
中国科学院华南植物园生态中心鼎湖山站生态系统管理研究组副研究员郑棉海(课题组PI:莫江明研究员)首次系统地揭示了全球陆地生态系统生物固氮对环境变化的响应格局。相关研究近日发表于《全球变化生物学》。 生物固氮是地球生态系统重要的氮素来源之一,也是驱动陆地生态系统氮循环和净初级生产力的关键因素。
固氮酶的固氮的过程简述
固氮的过程中每个电子的传递需要消耗2~3个ATP,而且一般固氮生物在固氮的同时也会产生氢气,因此固氮的总反应式可写为:N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此过程消耗16~24个ATP。
大连理工大学在化学模拟生物固氮研究取得新进展
在国家自然科学基金(项目资助号:20676019,20972023,21076037,21231003)的大力支持下,大连理工大学精细化工国家重点实验室曲景平教授的“小分子活化与仿生催化”研究团队,在化学模拟生物固氮研究方面取得新进展。他们设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁
南京古生物所等发现生物固氮的最早化石证据
近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队博士庞科等,在安徽省寿县新元古代约8亿年前的碳质膜化石中发现了具有多细胞和细胞分化的“大型安徽丝藻”。研究者认为这是早期生物固氮的最早化石证据,相关研究成果在线发表于《当代生物学》(Current Biology)杂志。 作为地球上最古老的生
南京古生物所等发现生物固氮的最早化石证据
近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队博士庞科等,在安徽省寿县新元古代约8亿年前的碳质膜化石中发现了具有多细胞和细胞分化的“大型安徽丝藻”。研究者认为这是早期生物固氮的最早化石证据,相关研究成果在线发表于《当代生物学》(Current Biology)杂志。 作为地球上最古老的生
豆科植物生物固氮“氧气悖论”破解了
根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”,反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白(又称共生血红蛋白)存在其中,是根瘤中调节氧气浓度的“开关”,氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸所必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境,“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决,也就是说迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达
豆科植物生物固氮“氧气悖论”破解了
根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”,反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白(又称共生血红蛋白)存在其中,是根瘤中调节氧气浓度的“开关”,氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸所必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境,“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决,也就是说迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达
单细胞生物固碳、固氮双功效机制破译
蓝藻(Blue green algae)是一种重要的固碳菌,由于具有将氮气转化为可利用的营养,因此能够在营养贫乏的水域中进行光合作用。详细内容刊登于最新一期《The International Society for Microbial Ecology (ISME) Journal》杂志。 由美国
生物摩擦学:动物仿生学+人体生物摩擦学
全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉,人体内存在各种摩擦,如关节的摩擦;管腔(血管、气管、消化道、排泄道)内的摩擦;运动产生的肌肉、肌腱间的摩擦等。由于摩擦可以引起人体许多生理变化和疾病。 生物摩擦学(biotrobology)是以生物的摩擦、粘附及其润滑为中心,基于生物体材料的流变性质,研究摩
研究揭示森林演替驱动生物固氮及其关键机制
传统观点和理论研究认为生物固氮速率在森林演替初期或中期达到峰值,而演替后期生物固氮逐渐减弱甚至停止。这样的观点主要基于两个基本假设。其一,演替初期或中期土壤养分(尤其是氮)贫瘠,固氮植物和固氮微生物在生态系统中占有优势地位;但演替过程土壤氮逐渐累积增加,因此演替后期生物固氮已不具有竞争优势,固氮
土壤微生物固氮机理研究获进展
中国科学院华南植物园副研究员郑棉海团队在国家重点研发-青年科学家项目、广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助下,在土壤微生物固氮机理研究方面取得重要进展。相关成果近日分别发表于《微生物系统》(mSystems)和《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。生物
玉米“肠道菌群”:未开发的生物固氮资源
玉米伤流液采集 中国农科院供图 与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内、具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关
生物所揭示非编码RNA协同调控固氮机制
近日,中国农业科学院生物技术研究所微生物功能基因组创新团队林敏课题组在水稻根际联合固氮施氏假单胞菌中发现新型非编码RNA参与协同调控固氮酶活性,为进一步揭示生物固氮网络调控机制奠定了重要理论基础。相关研究成果在线发表于《应用环境微生物学(Applied and Environmental Mic
生物固氮气吹扫仪氮三种
1.圆形电动氮吹仪采用微电脑智能温控器,可定时,调节采用PID技术并可实现超温报警及防干烧。2.采用国际认可的技术,通过将氮气吹入加热的样品表面从而进行样品浓缩,使分析时间缩短,满足了快速检测的需要。3.LED显示屏,双数字显示,温度同步显示、时间递减显示,操作简单方便。4.氮气吹扫仪的所有部件均匀
新将巨资研发仿生物水处理技术
据新加坡媒体4日报道,新加坡将在未来三年内投入巨资研发仿生物肾脏功能的过滤膜技术,预计这种新的水处理技术可大幅降低水处理能耗。 据悉,研发工作由南洋理工大学下属的南洋环境与水源研究院负责,新加坡国立研究基金会、国家环境局、经济发展局等机构部门将在未来三年内为此提供1.32亿新元(约合1.0
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中,其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高,从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求,使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计,特别是高性能仿生材料的发展
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中,其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高,从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求,使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计,特别是高性能仿生材料的发展
仿生可排汗生物电极研究获进展
柔性电生理电极用于举重平衡训练以及投篮肌肉精准控制训练。胡川团队 供图受到皮肤排汗和自然界中水定向传输现象的启发,广东省科学院半导体研究所教授胡川团队在仿生可排汗生物电极研究方向取得重要进展。相关研究近日发表于《先进材料技术》(Advanced Materials Technologies)。可穿戴
树叶固氮不是梦-细菌固氮新说挑战传统理论
在热带雨林之外生长最快的树木是白杨。这种树高而细长,在不到10年的时间里就可以长到30米高,即便是生长在它们似乎并不适宜的环境里,如焚烧的土地以及多沙的河岸。 Sharon Doty说,这样的生长速度得益于其叶片和其他组织中的微生物。当白杨的叶子细胞忙着把日光转化为能量时,叶子细胞中的细菌会
大型安徽丝藻提供生物固氮的最早化石证据
近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队庞科博士等,发现了具有多细胞和细胞分化的大型安徽丝藻,认为其是早期生物固氮的最早化石证据,相关成果于2月2日在线发表在《细胞》出版集团《当代生物学》(Current Biology)杂志上。 据悉,庞科和唐卿(现为美国弗吉尼亚理工大学博士研究
研究揭示淡水湖泊生态系统生物固氮
生物固氮作用为陆地及水生态系统提供了大量的氮源。目前,关于生物固氮作用的研究主要集中在陆地和海洋生态系统。然而,淡水湖泊生态系统生物固氮作用的研究相对较少。在国家自然科学基金与中国科学院前沿重点项目的资助下,中科院南京地理与湖泊研究所吴庆龙团队通过对抚仙湖表层和真光层固氮微生物空间分布特征进行研
陈文新:生物固氮可促进农业持续发展
发展食用菌产业不仅可以致富,还能变废弃物为资源和促进有机农业的发展。陈文新 最近研究发现,化学氮肥用量的增加是中国空气中氨浓度稳步上升的重要原因,特别是在雾霾最严重的华北平原。 为尽快改变现状,我们建议,一是将动植物遗留的废弃物通过栽种食用菌等方式,将菌渣加适量化肥转变成农田肥料使用;二是充
Chem封面:电池?固氮?
氮气,作为地球大气层中含量最高的气体,可谓取之不尽用之不竭。但是,氮气分子中两个氮原子之间的N≡N三键十分强大,键能高达946 kJ/mol,在正常条件下相当稳定。因此将空气中的游离氮转化为化合态氮的固氮过程,对于化学工业来说很不容易。目前最成功的利用氮气和氢气制造氨的哈伯法(Haber-Bös
固氮的主要分类
人工固氮人工固氮长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 主要在合成氨中实现人工固氮(工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨,化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3)。 所有的含氮化学
什么是人工固氮
固氮分子氮经自然界的固氮生物(如各种固氮菌)固氮酶的催化而转化成氨的过程。是氮循环的重要阶段1、人工固氮 工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨 化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3 最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的G
《自然》称仿生学呼唤生物学家
上世纪40年代末,瑞士工程师George de Mestral在清理狗毛上粘的毛刺后受到启发,发明了维可牢。50年后,热衷于观鸟的日本工程师Eiji Nakatsu设计出一种车头形似翠鸟鸟喙、符合空气动力学特征的高速列车。 过去10年间,对此类生物灵感和仿生学的兴趣陡然增加。生物灵感和仿生学
陈文新院士:生物固氮可促进农业持续发展
最近研究发现,化学氮肥用量的增加是中国空气中氨浓度稳步上升的重要原因,特别是在雾霾最严重的华北平原。 为尽快改变现状,我们建议,一是将动植物遗留的废弃物通过栽种食用菌等方式,将菌渣加适量化肥转变成农田肥料使用;二是充分发挥生物固氮作用。通过这两项措施可大幅减少化学氮肥用量,既能培肥土壤,又能达
我国研究人员在稻田生物固氮研究中取得进展
生物固氮是稻田区别于旱地的本质特征,也是稻田生产力维持的关键。 中国科学院南京土壤研究所谢祖彬团队经过多年研究,创建了稻田生物固氮的田间原位直接定量技术;揭示了稻田生物固氮主要发生在0-5cm,尤其是0-1cm土壤表层;首次阐明了光合固氮和异养固氮对稻田生物固氮的贡献。提出了铝氧化物抑制念珠藻
我国学者在固氮酶铁钼辅酶团簇化学合成方面取得进展
图 固氮酶铁钼辅酶团簇(左)和研究团队合成的模拟团簇的结构(右) 在国家自然科学基金项目(批准号:92361303,92261107,22071110,21671104,22388102,22033005,22250710677)等资助下,南京师范大学陈旭东课题组与清华大学李隽课题组合作,在固氮酶