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空气中的氮气占到总体积的近 80%,为什么大多数植物和动物不能直接利用这种形式进行生长和呼吸?

空气中的氮气占到总体积的近 80%,为什么大多数植物和动物不能直接利用这种形式进行生长和呼吸?
参考答案:空气中的氮气确实构成了地球大气中约78%的成分,但它是以氮气(N₂)的形式存在,这种形式的氮并不直接参与植物的光合作用和动物的呼吸作用。
植物和动物需要的是氮的活跃形式,比如氨(NH₃)、亚硝酸盐(NO₂⁻)、硝酸盐(NO₃⁻)等。这些活跃形式的氮是植物可以通过根部吸收、动物可以通过摄入食物获得的。
植物主要通过固氮作用来获取这些活跃形式的氮。固氮是指将氮气转换为氨或其他可利用形式的过程。这个过程可以由某些细菌和真菌进行,比如根瘤菌,它们与植物根部形成共生关系,帮助植物固氮。
动物则通过食用植物或其他动物来获得它们所需的氮。在消化过程中,动物体内的微生物群会将摄入的氮化合物转化为可利用的形式。
由于氮气分子相对惰性,直接转换为活跃形式的氮需通过特定的生物过程,这些过程需要能量和时间,因此,大多数植物和动物无法直接利用氮气进行生长和呼吸。