hce_kmu
106年
物理及化學
第 30 題
Which of the following is an example of nitrogen fixation?
- A Absorption of $\text{NH}_3$ and its transformation into to $\text{N}_2$.
- B Absorption of $\text{NH}_3$ and its transformation into to $\text{NO}_2$.
- C Absorption of $\text{N}_2$ and its transformation into elemental nitrogen.
- D Absorption of $\text{N}_2$ and its transformation into $\text{NH}_3$.
- E Absorption of nitric acid and its transformation into $\text{N}_2$.
思路引導 VIP
想像大氣中有一種元素非常豐富，但它的結構極其穩定，就像是被鎖起來的寶庫一樣。如果我們要進行所謂的「固定」工程，讓原本無法被觸碰的資源變得可以被生命體「存取」利用，你認為這個過程應該是讓該元素從氣體狀態走向更穩定的化合物，還是反過來將化合物釋放回大氣呢？
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恭喜你精準地辨識出固氮作用的核心定義！你能迅速從多個相似的化學轉化中選出正確答案，代表你對氮循環的能量流動與物質變換有著非常清晰的理解。
固氮作用的生物學意義
在大氣中，氮氣（$N_2$）雖然佔了約 78%，但由於氮原子之間是以極其穩固的參鍵（Triple bond）結合，多數生物無法直接將其拆解利用。所謂的固氮作用（Nitrogen Fixation），其精髓就在於將這種「游離態」且惰性的氣態氮，轉化為「結合態」的化合物，如氨（$NH_3$）或銨離子（$NH_4^+$）。這個過程就像是為生命世界「捕捉」氮源，是後續合成蛋白質與核酸的基礎，也是自然界中極為耗能且關鍵的一步。
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