Ciclo del Nitrógeno

Ciclo biogeoquímico

Ciclo del Nitrógeno

   Es el conjunto cerrado de procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos, además es uno de los importantes ciclos biogeoquímicos en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.

 

    Cabe destacar, que la mayoría de las plantas obtienen el oxígeno que necesitan para crecer de los suelos o del agua donde viven. Los animales obtienen el nitrógeno que necesitan alimentándose de plantas u animales que contienen nitrógeno. Cuando los organismos mueren, sus cuerpos se descomponen y hacen llegar nitrógeno hacia los suelos o tierra, o hacia el agua de los océanos.

 

    No obstante, las bacterias alteran el nitrógeno para que adquiera una forma que las plantas pueden usar; otros tipos de bacterias pueden cambiar al nitrógeno y disolverlo en vías acuáticas en forma tal que les permite regresar a la atmósfera. Además, solo existen dos vías para que ese nitrógeno sea aprovechable por la biosfera: la fijación abiótica, que se produce con los rayos del sol y la fijación biótica, por bacterias, unas que viven libres y otras que lo hacen en simbiosis con plantas, sobre todo leguminosas.

 

   Sin embargo, los procesos principales que componen el ciclo del nitrógeno que pasa por la biosfera, la atmósfera y la geosfera son cinco:

 

1. Fijación y Asimilación de Nitrógeno: La fijación del nitrógeno es un proceso en el cual el N2 se convierte en amonio, donde éste es esencial porque es la única manera en la que los organismos puede obtener nitrógeno directamente de la atmósfera; por otro lado, algunas bacterias por ejemplo las del género Rhizobiumson son los únicos organismos que fijan el nitrógeno a través de procesos metabólicos. Esta simbiosis ocurre de manera bien conocida, en la familia de las legumbres, ya que en ambientes acuáticos, las algas azules verdosas es una importante fijadora de nitrógeno libre sin límites; en el curso del último siglo, los humanos se han convertido en fuentes fijas de nitrógeno, tan importantes como todas las fuentes naturales de nitrógeno combinadas: quemando combustible de fósiles, usando fertilizantes nitrogenados sintéticos y cultivando legumbres que fijan nitrógeno.

ciclos biogequimicos

*Fijación Abiótica: La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.

 

*Fijación Biológica de Nitrógeno: Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados diazotrofos en relación a esta habilidad, para tomar N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico.

 

2. La toma del Nitrógeno (crecimiento de organismos): NH4+ → N Orgánico; el amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es usualmente incorporado rápidamente en la proteína y otros compuestos de nitrógeno orgánico.

 

3. La Mineralización del Nitrógeno (desintegración): El N Orgánico → NH4+; después de que el nitrógeno se incorpora en la materia orgánica, frecuentemente se vuelve a convertir en nitrógeno inorgánico a través de un proceso llamado mineralización del nitrógeno, también conocido como desintegración.

 

4. Nitrificación: NH4+ → NO3; es la parte del amonio producido por la descomposición que se convierte en nitrato a través de un proceso llamado nitrificación; donde las bacterias que llevan a cabo esta reacción obtienen energía de sí misma; cabe destacar, que la nitrificación requiere la presencia del oxígeno.

 

5. La Desnitrificación: NO3-N2+ → N2O; a través de la desnitrificación, las formas oxidadas de nitrógeno como el nitrato y el nitrito (NO2-) se convierten en dinitrógeno (N2) y, en menor medida, en gas óxido nitroso. Por otra parte, la desnitrificación es un proceso anaeróbico llevado a cabo por la bacteria que desnitrifica, que convierte el nitrato en dinitrógeno en la siguiente secuencia: NO3-NO2-NO-N2O-N2.

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