根瘤固氮原理涉及豆科植物與根瘤菌之間的共生關係。具體過程如下：
根瘤菌的侵入與根瘤的形成：
根瘤菌通過侵入豆科植物的根毛，在特定條件下形成具有固氮能力的根瘤。這些根瘤中的類菌體負責將空氣中的分子態氮轉化為氨態氮，為植物提供氮源。
固氮過程：
在根瘤中，鉬鐵紅蛋白質催化氮氣（N2）復原為二氧化氮（NO2）。隨後，NO2與根瘤菌內的酸性物質反應，轉化成氨鹽（NH4+）。氨鹽在根瘤菌內通過一系列化學反應，最終轉化為有機化學胺和無機物銨，這些物質被植物吸收利用。
共生關係的重要性：
豆科植物與根瘤菌之間的共生關係不僅提高了土壤肥力，還對全球氮循環有重要影響。每年，這種共生固氮作用貢獻了60%以上的陸地生物固氮量，對農業和自然生態系統的初級生產和碳匯有顯著影響。
環境因素的調節作用：
根瘤的固氮能力會隨著環境因素（如氧氣和磷營養供應）的變化而調整。這種調整涉及到能量感受器蛋白的發現和使用，這些蛋白能夠感受根瘤能量狀態的變化，並調控糖酵解中間產物在大豆根瘤細胞中的分配方向，從而增強固氮能力。
綜上所述，根瘤固氮原理是一個複雜的過程，涉及豆科植物與根瘤菌之間的共生關係、固氮酶的作用、以及環境因素對固氮能力的調節。這一過程對於維持土壤肥力和全球氮循環至關重要。