من اكتر مواضيع العلومية المحيرة و
إن العملية التي تقوم بها البكتيريا والبرق بتحويل النيتروجين إلى مركبات
مفيدة للنباتات هي تثبيت النيتروجين ، وهي عملية يتم من خلالها تحويل
النيتروجين الجزيئي في الهواء إلى أمونيا ، وفي الواقع يكون النيتروجين
الموجود في الغلاف الجوي هو ثنائي النيتروجين الجزيئي ، وهو جزيء.
غير متفاعل نسبيًا وغير مفيد من الناحية الأيضية لجميع الكائنات الحية الدقيقة
باستثناء القليل منها ، يعد تثبيت النيتروجين ضروريًا للحياة ، لأن مركبات النيتروجين
غير العضوية الثابتة مطلوبة للتخليق الحيوي لجميع المركبات العضوية المحتوية على النيتروجين ،
مثل الأحماض الأمينية والبروتينات ، و nucleosides triphosphates ، و nucleic acids.
يتم تثبيت النيتروجين بشكل طبيعي في التربة عن طريق كائنات دقيقة تسمى ديازوتروف ،
والتي تشمل البكتيريا مثل البكتريا الآزوتية والبكتيريا القديمة ، وبعض البكتيريا المثبتة
للنيتروجين لها علاقات تكافلية مع مجموعات من النباتات ، وخاصة البقوليات ،
وغالبًا ما يشار إلى العلاقات التكافلية غير المتكافئة بين الديازوتروف كما النباتات كعلاقة ترابط ،
وجميع التفاعلات البيولوجية التي تنطوي على تثبيت النيتروجين يتم تحفيزها بواسطة
إنزيمات تسمى إنزيمات النيتروجين ، حيث تحتوي هذه الإنزيمات على الحديد ،
وغالبًا مع الحديد معدن ثانٍ ، مثل الموليبدينوم وأحيانًا الفاناديوم.
