统的作用，即时运送给植物体各部，直接为共生体提供氮源。同时，共生体系的固氮效率比自生固氮体系高得多，每消耗1克葡萄糖大约能固定280毫克氮。

(3) 联合固氮微生物：

生活在高等植物根际、与高等植物之间有较强的专一性，但不形成根瘤的固氮微生物的固氮作用。

联合固氮作用是固氮微生物与植物之间存在的一种简单共生现象。它既不同于典型的共生固氮作用，也不同于自生固氮作用。这些固氮微生物仅存在于相应植物的根际，不形成根瘤，但有较强的专一性，固氮效率比在自生条件下高。 通常在水域环境中，共生性固氮系统不常见。大量的氮主要靠自由生活的微生物固定，在有氧区主要是蓝细菌的作用，在无氧区主要是梭菌的作用。

（二）固氮的生化机制 1、生物固氮的六要素

（1）ATP的供应

N≡N分子中存在3个共价键，要把这种极端稳固的分子打开需费巨大能量。固氮过程中把N2还原2NH3时消耗大量ATP（N2：ATP=1：18~24），由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合磷酸化作用提供。

（2）还原力［H］及其传递载体

固氮反应中需大量还原力（N2：[H]=1：8），以NAD（P）H+H+的形式提供。

（3）固氮酶

固氮酶是一种复合蛋白，由固二氮酶和固二氮酶还原酶两种相互分离的蛋白构成。

（4）还原底物——N2 （5）Mg2+

（6）严格的厌氧微环境 2、固氮的生化途径

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N2分子经固氮酶的催化而还原成NH3后，就可与相应的酮酸结合，形成各种氨基酸。

（三）好氧菌固氮酶避害机制

固氮酶的两个蛋白组分对氧极其敏感，一旦遇氧就很快导致不可逆的失活。固氮生化反应都必须受活细胞中各种“氧障”的严密保护。

大多数固氮微生物都是好氧菌，在长期进化过程中，已进化出适合在不同条件下保护固氮酶免受氧害的机制。

1、好氧性自生固氮菌的抗氧保护机制 （1）呼吸保护

固氮菌科的菌种能以极强的呼吸作用迅速将周围环境中的氧消耗掉，使细胞周围微环境处于低氧状态，保护固氮酶。

（2）构象保护

在高氧分压条件下，Azotobacter vinelandii（维涅兰德固氮菌）和A.chroococcum（褐球固氮菌）等的固氮酶能形成一个无固氮活性但能防止氧害的特殊构象。

2、蓝细菌固氮酶的抗氧保护机制

蓝细菌在光照下，会因光合作用放出的氧而使细胞内氧浓度急剧增高。