大部分陆生植物以吸收硝态氮为主，部分水生（或半水生）植物如水稻以吸收铵态氮为主。
大多数植物虽能吸收NH 4,但在一般田间条件下,NO-3是植物吸收的主要形式。NO-3进入细胞后,就被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵。
植物细胞硝酸盐同化，包括硝酸盐的跨质膜运输，然后经两步还原为氨
硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)催化硝酸盐还原为亚硝酸盐。真核生物的NR由于来源不同,其亚基组成的数目和大小也不同,小的有2个亚基,大的可达8个亚基。
现在认为硝酸还原酶是一种可溶性的钼黄素蛋白(molybdoflavoprotein),它由黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),细胞色素b557和钼复合体(Mo－Co)组成，分子量200 000～500 000。推测它的结构为同型二聚体(homodimer)(图3-18)。
硝酸盐还原所需的供氢体是NADH(NADPH)。
高等植物硝酸还原酶的模型
A)硝酸盐还原酶的结构域结构。一个NR单体有三个主要的结构域，分别与钼辅因子、血红素和FAD相连。FAD连接区从NAD（P）H接受电子；血红素结构域运送电子到MoCo连接区，它传递电子给硝酸盐，hⅠ和hⅡ指铰链1和铰链2，分离功能结构域。
(B)硝酸盐还原酶的条带图解。血红素辅基用紫色表示，FAD用蓝色表示，MoCo用黑色表示，2个单体之间的界面用黄色表示
硝酸还原酶是一种诱导酶(induced enzyme)。我国科学家吴相钰、汤佩松(1957)首先发现水稻幼苗若培养在含硝酸盐的溶液中就会诱导幼苗产生硝酸还原酶,如用不含硝酸盐的溶液培养,则无此酶出现。
这也是国内外最早的有关高等植物体内存在诱导酶的报道。亚硝酸还原酶(nitrite reductase,NiR)催化亚硝酸盐还原为铵。在正常有氧条件下,由NR催化形成的亚硝酸盐,很少在植物体内积累,因为在植物组织中NiR的存在量大。亚硝酸还原酶分子量为61 000～70 000,它由两个亚基组成,其辅基由西罗血红素(sirohaem)和一个4Fe－4S簇组成。
西罗血红素的作用是使6个电子转移到底物亚硝酸上。
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