Espèce de bactérie.

Les cellules sont ovoïdes et relativement larges (2 à 4 µm, jusqu’à 6 µm). Ces bactéries sont des aérobies strictes, hétérotrophes et présentent la capacité de fixer l’azote atmosphérique. En l’absence de nourriture, la cellule peut s’entourer d’une enveloppe épaisse résistant à la sécheresse : cyste ou kyste. Ceux-ci sont remplis de poly-β-hydroxybutyrates (PHB) qui sont utilisés par les bactéries en cas de stress environnementaux comme source de stockage d’énergie.

Les Azotobacter peuvent être isolés du sol et de l’eau. Dans le sol, ces bactéries sont présentes en quantité importante au niveau de la rhizosphère, à proximité des racines des plantes.

Les bactéries du genre azotobacteraceae sont dites diazotrophes, c’est-à-dire qu’elles peuvent fixer l’azote atmosphérique en étant libre contrairement à celle du genre Rhizobium qui doivent être associées aux légumineuses pour pouvoir réaliser cette fixation. Elles sont chimioorganotrophes, aérobie.

Elle a la capacité de fixer l’azote atmosphérique en présence d’oxygène.

Pour cela, elle synthétise une protéine FeSII [archive], aussi appelée protéine Shethna qui grâce à ses acides aminés lysine et histidine, protège la nitrogénase de l’oxygène. Cependant, ces bactéries non symbiotiques fixent environ 100 fois moins d’azote atmosphérique que celles qui le sont. Également, pour fixer cet azote atmosphérique, elles ont besoin d’énergie et d’un pouvoir réducteur conséquent. Ainsi, pour fixer un gramme d’azote, il leur faut environ 8 à 12 grammes de glucose et ceux-ci sont fournis par la dégradation des déchets organiques dont les bactéries disposent dans leur environnement. Les bactéries symbiotiques sont avantagées pour la fixation de l’azote grâce à l’environnement dans lequel elles se trouvent. En effet, les nodules racinaires sont des lieux peu riche en oxygène et fortement concentrés en produit de la photosynthèse, ce qui leur est doublement favorable. Ces dernières ont également une molécule protégeant la nitrogénase de l’action de l’oxygène : la léghémoglobine.