大学生ということで、分子と原子の違いは理解されているという前提で。 生物の生育には、窒素原子が必要ですが、ほとんどの生物は空気中に大量に存在する窒素はそのまま利用できません。 有機物の一部となっている窒素原子を利用しています。 この空気中の窒素原子を有機物にすることを、窒素固定と呼びます。 この能力を持っているのはマメ科植物では「ありません」。 マメ科植物の根の細胞内に共生している、根粒菌と呼ばれる細菌が窒素固定能力をもっています。 マメ科植物は根粒菌に住居を与え、代わりに固定された窒素化合物をもらい、成長につかっています。 （根粒菌のほかでは、藍色細菌（＝藍藻、シアノバクテリア）も窒素固定能力を持ちます） 窒素固定の産業上の利用方法といえば、田んぼなどでの蓮華草の栽培が思いつきます。 蓮華草に窒素固定させ、それを緑肥として田んぼに混ぜ込み、田んぼの中の窒素分を増やします。