Nitrogenasa

La nitrogenasa es una enzima utilizada por las bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico para romper el nitrógeno molecular (N₂) y combinarlo con hidrógeno para formar amoníaco (NH₃).^[1] La nitrogenasa es, en realidad, un complejo catalítico que consiste de dos unidades proteicas diferentes conocidas como dinitrogenasa y reductasa de dinitrogenasa. La reducción biológica de nitrógeno molecular es llevada a cabo únicamente por microorganismos procariotas. Entre las bacterias, la actividad de fijación de nitrógeno se encuentra distribuida entre eubacterias y arquebacterias y entre heterótrofos y autótrofos. La reacción química que cataliza la nitrogenasa, un proceso altamente consumidor de energía, puede describirse según la siguiente ecuación:

$N_2\ + 16ATP + 8e^- + 8H^+ \rightarrow 2NH_3 + 8H_2 + 16ADP 16P_i$

Reacciones químicas no específicas

Además de catalizar la reacción N≡N → 2 NH₃, la nitrogenasa también es capaz de catalizar las siguintes reacciones:^{[2] [3]}

HC≡CH → H₂C=CH₂

N≡N–O → N₂ + H₂O

N=N=N^– → N₂ + NH₃

C≡N → CH₄, NH₃, H₃C–CH₃, H₂C=CH₂ (CH₃NH₂)

N≡C–R → RCH₃ + NH₃

C≡N–R → CH₄, H₃C–CH₃, H₂C=CH₂, C₃H₈, C₃H₆, RNH₂

C=O=S → CO + H₂S^[4]

O=C=O → CO + H₂O^[4]

S=C=N^– → H₂S + HCN^[5]

O=C=N^– → H₂O + HCN, CO + NH₃^[5]

Referencias

1. ↑ Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional del Noreste. del nitrógeno Ciclo del nitrógeno . Hipertextos del Área de Biología. Consultado el 10 de julio de 2010.
2. ↑ Rivera-Ortiz, José M., and Burris, Robert H. (1975). «Interactions among substrates and inhibitors of nitrogenase». J Bacteriol 123 (2):  pp. 537–545. PMID 1150625. PMC 235759. http://jb.asm.org/cgi/content/abstract/123/2/537. 
3. ↑ G. N. Schrauzer (2003). «Nonenzymatic Simulation of Nitrogenase Reactions and the Mechanism of Biological Nitrogen Fixation». Angewandte Chemie International Edition in English 14 (8):  pp. 514–522. doi:10.1002/anie.197505141. PMID 810048. http://www3.interscience.wiley.com/journal/106580477/abstract. 
4. ↑ ^{a b} Lance C. Seefeldt, Madeline E. Rasche, Scott A. Ensign (1995). «Carbonyl sulfide and carbon dioxide as new substrates, and carbon disulfide as a new inhibitor, of nitrogenase». Biochemistry 34 (16):  pp. 5382–5389. doi:10.1021/bi00016a009. PMID 7727396. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi00016a009. 
5. ↑ ^{a b} Madeline E. Rasche and Lance C. Seefeldt (1997). «Reduction of Thiocyanate, Cyanate, and Carbon Disulfide by Nitrogenase: Kinetic Characterization and EPR Spectroscopic Analysis». Biochemistry 36 (28):  pp. 8574–8585. doi:10.1021/bi970217e. PMID 9214303. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi970217e.