植物は、土壌中の硝酸イオンを取り込み、アンモニウムイオンへと変換して有機窒素化合物を合成していました。アンモニウムイオンへと変換するには２つの化学反応が必要でしたね。硝酸イオンを亜硝酸イオンへと還元するのが硝酸還元酵素、亜硝酸イオンを硝酸イオンへと還元するのが 亜硝酸還元酵素 でした。

生物の死骸などの窒素化合物を、脱窒によって窒素(N₂)に分解して大気中へと放出するのは、 脱窒素細菌 です。