Stickstoff wird von allen Lebewesen unter anderem als Bestandteil der Basen der Nukleotide und Bestandteil der Aminosäuren benötigt. Da Eiweiß (Protein) aus Aminosäuren aufgebaut ist, enthält Protein viel Stickstoff.
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Die Base Adenin enthält 5 Stickstoffatome (N - grüne Farbe). Stickstoff ist in der Aminogruppe (NH2) der Aminosäuren enthalten. An der Aminosäure Alanin kannst du das Grundgerüst aller 20 Aminosäuren erkennen (rosa unterlegt). Die 20 Aminosäuren unterscheiden sich lediglich im Rest. Beim Alanin ist der Rest eine Methylgruppe (CH3). |
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| Stickstoff kommt in der Luft zu 78% vor. Stickstoffgas N2 ist ein Molekül mit einer Dreifachbindung zwischen den Atomen. Luftstickstoff ist sehr reaktionsträge. Daher macht es auch nichts aus, dass wir ständig so viel Stickstoff mit der Luft einatmen. Andererseits können auch Pflanzen damit nichts anfangen. Einige Bakterien haben aber einen Weg gefunden, den Luft-Stickstoff zu verarbeiten. Sie stellen daraus Ammonium-Ionen (NH4+) her. Diesen Vorgang nennt man Stickstofffixierung. |
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| Quelle: Wikipedia |
| Atmosphärischer Stickstoff gelangt in den Boden. Wurzelknöllchenbakterien leben in Symbiose mit Schmetterlingsblütler (Klee, Bohnen, ...) und verarbeiten den Luftstickstoff zu Ammonium-Ionen, die von Pflanzen aufgenommen werden können. Es gibt auch frei lebende Bodenbakterien, die den Luftstickstoff zu Ammonium-Ionen verarbeiten können. Nitrifizierende Bakterien setzen Nitrit und Nitrat frei. Diese Salze sind wichtige Dünger für Pflanzen. Die Pflanzen bauen den Stickstoff in ihre organischen Verbindungen ein. Diesen Vorgang nennt man Assimilation. Der Stickstoff findet sich nun in den Proteinen der Pflanze wieder. Pflanzen werden von Tieren gefressen. Ausscheidungen und Absterben tierischer und pflanzlicher Lebewesen bringen den Stickstoff wieder zurück in den Boden: Destruenten setzen daraus Ammonium-Ionen frei. Denitrifizierende Bakterien können in schlecht belüfteten Böden den Sauerstoff aus den Nitraten nützen. Sie setzen Luftstickstoff frei. |