氮循环
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p13C与人类饮食结构分析的基本原理
1）三种同化途途径.
C3植物——‰----人体胶原(富集‰）----‰
C4植物——‰---人体胶原(富集‰）----‰
‰
2）人类‰~~~~~~~~~~‰
骨胶原
100%100%
C3C4
C3/C450%
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p13C与人类饮食结构分析的基本原理
1）三种C3、C4、CAM同化途途径.
C3植物——-26‰-----人体(富集6‰）-----20‰
C4植物——-13‰-----人体(富集6‰）-----7‰
-13.5‰
2）人类-20‰~~~~~~~~~~-7‰
骨胶原
100%100%
C3C4
C3/C450%
C3和C4的叶片结构不一致
叶肉细胞叶肉细胞和维管束鞘细胞（含叶绿体）
维管束鞘细胞（无叶绿体）
食物结构分析公式
X=C4的比例（%）
氮同位素
p空气中含有大约78%的氮气，占有绝大部分的氮
元素。
p氮是许多生物过程的基本元素；它存在于所有组成
蛋白质的氨基酸中，是构成诸如DNA等的核酸的四
种基本元素之一。在植物中，大量的氮素被用于制
造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子。
p氮主要有两种同位素14N和15N，均为稳定同位素。
Naturalabundanceof
15N=0.366%
14N=99.634%
δ15N的表示方法及测定
氮同位素的国际标准为大气N2，其“绝对”同位素比
值为15N/14N=(3676.5±8.1)×10-6(Hayes,1982)，
定义其δ15N=0‰。
氮同位素样品的制样方法多为燃烧法(Combustion)，
δ15N分析精度为0.1–0.2‰。
氮固化
p99%的氮是以大气中的N2或溶解在海洋中N2的形
式存在的，只有少部分的氮可以以多种价态的形式
与其他元素结合形成不同的化合物，形成不同的氮
源。
p氮气分子十分安定，大多数生物体没办法直接利用
+
。把空气中的氮气转化成为铵盐（NH4）或硝酸
--
盐（NO3）、亚硝酸盐（NO2）就是氮的固化.
LightningFixation（闪电固定）
自然界固定氮
BacteriaFixation（细菌固定）
闪电固定
p闪电以其巨大的能量，把在大气中的氮分
子解离，并继续与氧分子反应产生氮的氧
化物（N2与O2反应生成NO），这些氧化物
-
会溶于雨水，生成硝酸根（NO3）而渗入
土壤中。虽然世界上到处常有闪电，但是
闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效
的方法；每年经由闪电固氮所得的含氮化
合物，顶多只占总量的10%。
细菌固定
p这是固定氮的最重要途径，须借助于或独
自存在于土壤中，或与动植物共生，拥有
固氮酵素的某些固氮细菌，如与豆类植物
共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气
分子，将其转变成氨（NH3)及铵离子
+
(NH4)。每年经由细菌固定氮所得的含氮
化合物，约占总量的65%。其余25%
的固定氮，来自于工业途径（合成氨）。
固氮微生物的种类
根瘤菌→豆科植物
共生固氮微生物放线菌→非豆科植物