Question

像根瘤菌那樣在常溫常壓下把游離氮固定下來(lái)供作物吸收，這種方法稱(chēng)之為生物模擬固氮。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家正在探索這一課題，紛紛把目光集中在根瘤菌上，研究具有非凡固氮功能的固氮酶的組成和結(jié)構(gòu)。固氮酶由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質(zhì)組成，含有一定數(shù)量的鉬原子、鐵原子和酸溶性的硫原子。由于二氮還原酶在空氣中暴露30秒，活性就會(huì)喪失一半，故至今仍未搞清固氮酶的固氮機(jī)理。但使非豆科植物的根部也結(jié)出根瘤的研究卻取得令人欣喜的突破。

1.氮的固定是指_______.

A.植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)料

B.豆科植物根瘤菌將含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)

C.將氨轉(zhuǎn)變成硝酸及其他氮的化合物

D.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹�氮的化合�?/span>

2.二氮酶這種蛋白質(zhì)お的1％水溶液滲透壓在24℃是112Pa，該蛋白質(zhì)的含鐵量是0.814％。    根據(jù)滲透壓值，算出二氮酶的分子量(答數(shù)不滿1000就舍去)__________________。

3.為確定固氮的最終產(chǎn)物，做了如下實(shí)驗(yàn)：

    ①把固氮菌培養(yǎng)在含¹⁵N₂的空氣中，細(xì)胞迅速固定N元素，短期內(nèi)細(xì)胞的谷氨酸便出現(xiàn)大量的¹⁵N。

    ②如果把細(xì)胞培養(yǎng)于含有¹⁵NH₃的培養(yǎng)基中，固氮能力立刻停止，但吸入的氨態(tài)氮迅速轉(zhuǎn)入谷氨酸中。

    (1)由此可推出固氮的最終產(chǎn)物為________。

    (2)工業(yè)上固氮的方法是(寫(xiě)出反應(yīng)條件)________。若生物固氮也是按此反應(yīng)進(jìn)行，你認(rèn)為何者效率高?簡(jiǎn)述理由?______________________________________________________

4.某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)簡(jiǎn)圖如圖所示：

(1)哪一類(lèi)生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨__________.

A.分解者

B.藻類(lèi)

C.化能合成類(lèi)生物

(2)該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥，仍能表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)勢(shì)，其原因是________。

(3)雷雨中常含有微量的硝酸而為農(nóng)作物所利用，用化學(xué)方程式解釋HNO₃的形成過(guò)程_____　　   __　　　　　　　　　　　　　　　　  _。

(4)硝化細(xì)菌能夠?qū)?/span>NH₃氧化為硝酸和亞硝酸，寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______

5.很久以前，澳大利亞有著大片大片荒蕪的土地，近幾十年來(lái)，他們重視對(duì)生物固氮的研究利用，培育和引進(jìn)了優(yōu)良的豆科牧草良種，選育了高效的和適應(yīng)性強(qiáng)的根瘤菌，結(jié)果形成了一望無(wú)際的優(yōu)良牧場(chǎng)。褐球固氮菌于有氧狀態(tài)下，在無(wú)氮培養(yǎng)中生長(zhǎng)時(shí)，通過(guò)固定空氣中氮取得它所需要的氮，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和303K時(shí)，多少體積的空氣能夠供應(yīng)1dm³的細(xì)菌所需要的氮?dú)�，已知該�?xì)菌每立方厘米重為0.84mg，含氮量為7％，空氣中N₂的體積百分比為78％。

 

Answer 1

答案：
解析：

1. D 2. 二氮酶相對(duì)分子質(zhì)量為M，它1％水溶液比重為1g·mL-1，取1L水溶液，溶液的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1，代入滲透壓公式： 112×1×10-3=×8.314×(273+24)　　    得 M=220000 3. (1)由實(shí)驗(yàn)②知固氮的最終產(chǎn)物為NH3；(2)500℃、高壓、催化劑；生物固氮效率高因?yàn)樯�物固氮是由特殊的固氮酶催化而進(jìn)行的．而酶的催化特性中有一條為高效性。 4. (1)A  (2)根瘤菌將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，從而滿足自身營(yíng)養(yǎng)的需要 (3) + 2NO； 2NO+O2==2NO2；3NO2+H2O==2HNO3+NO (4) ； 5. 已知P=1 atm=101325Pa；T=303K；樣品比重e=0．84mg·cm-3=0．84mg·L-1；∴樣品的重量W=0.84g，則樣品中的重量=0.84×0. 7=0.0588(g) ∴= 根據(jù)PV=nRT，則V= 設(shè)x為空氣體積，有100∶78=x∶0．052；x=0．0669(L)