固氮作用需要哪种离子的参与

固氮作用需要铁离子和钼离子的参与。铁离子是固氮酶的核心组成部分，每个固氮酶分子含有2个铁原子。钼离子则位于固氮酶的活性中心，对氮气还原成氨至关重要。土壤中的豆科植物通过根瘤菌固定氮气时，这些离子不可或缺。工业合成氨过程中使用的催化剂也含有铁和钼，帮助提高氮气转化效率。没有这些金属离子，大气中的氮气难以被生物体利用。

固氮作用还需要镁离子的辅助。镁离子作为辅酶ATP的一部分，为固氮酶提供能量。实验显示，缺镁环境下，固氮酶活性下降约70%。海洋中的蓝藻固氮时，周围水体中的镁离子浓度直接影响固氮效率。植物叶片光合作用产生的ATP会输送至根瘤，为固氮提供能量支持。镁离子在此过程中扮演能量传递的关键角色，确保固氮作用顺利进行。