Fiksasi Nitrogen

Fiksasi nitrogen adalah reaksi yang mengubah nitrogen di udara menjadi amonia. Fiksasi nitrogen, reaksi yang mengikat nitrogen di atmosfer menjadi amonia, dilakukan oleh Rhizobium di akar tumbuhan polong-polongan atau oleh bakteri di alga dalam atmosfer anaerobik. Semua hewan, tanaman, termasuk manusia, bergantung pada fiksasi nitrogen biologis untuk mendapatkan nitrogen bagi penyusunan protein  dan senyawa lain yang mengandung nitrogen sebelum ada proses Harber-Bosch.

Dalam tanah, nitrogen terdapat dalam bahan organik tanah di berbagai tahap pembusukan, namun belum dapat dimanfaatkan tumbuhan, nitrogen dimanfaatkan tumbuhan dalam bentuk amonium (NH₄⁺) atau ion nitrat (NO₃⁺)

Tahapan penguraian asam amino menjadi nitrogen anorganik

NH₄⁺ dibebaskan dari asam amino, diubah menjai NO₂^-, NO₂^- segera diubah oleh tumbuhan hijau menjadi NO₃⁺.

Fiksasi nitrogen 

 Reaksi yang mengubah nitrogen di udara menjadi amonia adalah dasar kehidupan. Fiksasi nitrogen, reaksi yang mengikat nitrogen di atmosfer menjadi amonia, dilakukan oleh Rhizobium di akar tumbuhan polong-polongan atau oleh bakteri di alga dalam atmosfer anaerobik. Semua hewan, tanaman, termasuk manusia, bergantung pada fiksasi nitrogen biologis untuk mendapatkan nitrogen bagi penyusunan protein dan senyawa lain yang mengandung nitrogen sebelum ada proses Harber-Bosch. 

N2 + 8 H+ + 8 e + 16 MgATP → 2 NH3 + H2 +16 MgADP + 16Pi (Pi adalah fosfat anorganik). 

Suatu enzim yang dinamakan nitrogenase mengkatalisis reaksi ini. Nitrogenase mengandung protein besi-belerang dan besi-molibdenum, dan mereduksi nitrogen dengan koordinasi dan transfer elektron dan proton secara kooperatif, dengan menggunakan MgATP sebagai sumber energi. Karena pentingnya reaksi ini, usaha-usaha untuk mengklarifikasi struktur nitrogenase dan mengembangkan katalis artifisial untuk fiksasi nitrogen telah dilakukan secara kontinyu selama beberapa tahun.