I legumi, come piselli, fagioli e lenticchie, formano relazioni simbiotiche con batteri chiamati rizobi. Questi batteri vivono in noduli sulle radici dei legumi e li aiutano a convertire l'azoto atmosferico in ammoniaca, che le piante possono poi utilizzare per produrre proteine. In cambio, i legumi forniscono ai batteri una casa e una fonte di cibo.

Uno dei modi in cui i legumi forniscono ai batteri una casa è creando un ambiente povero di ossigeno nei noduli. I rizobi ​​sono in grado di fissare l'azoto solo in assenza di ossigeno, quindi le leguminose devono creare un modo per eliminare l'ossigeno dai noduli. Lo fanno rilasciando acidi organici nei noduli, che reagiscono con l'ossigeno per formare acqua e anidride carbonica.

I legumi forniscono inoltre ai batteri una fonte di cibo sotto forma di carboidrati. I batteri utilizzano questi carboidrati per produrre energia e per costruire nuove cellule. In cambio, i batteri forniscono ai legumi azoto fisso, che le piante possono poi utilizzare per produrre proteine.

La relazione simbiotica tra legumi e rizobia è vantaggiosa per entrambe le parti. I legumi ottengono l’azoto di cui hanno bisogno per crescere e i batteri trovano una casa e una fonte di cibo. Questo rapporto è essenziale per la crescita delle leguminose e per il ciclo dell'azoto nell'ambiente.