Ciclo del nitrógeno

Comprender el ciclo del nitrógeno a través de la naturaleza

El ciclo del nitrógeno describe el camino del elemento. nitrógeno a través de la naturaleza. El nitrógeno es esencial para la vida: se encuentra en aminoácidos, proteínas y material genético. El nitrógeno es también el elemento más abundante en la atmósfera (~78%). Sin embargo, el nitrógeno gaseoso debe 'fijarse' en otra forma para que pueda ser utilizado por los organismos vivos.

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Fijación de nitrogeno

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Hay dos formas principales en que el nitrógeno puede convertirse en ' fijado :'

Fijación por rayo:La energía de los rayos genera nitrógeno (N₂) y agua (H₂O) para combinarse para formar amoníaco (NH₃) y nitratos (NO₃). La precipitación lleva el amoníaco y los nitratos al suelo, donde pueden ser asimilados por las plantas.Fijación biológica:Alrededor del 90% de la fijación de nitrógeno es realizada por bacterias. Las cianobacterias convierten el nitrógeno en amoníaco y amonio: N₂+ 3 horas₂→ 2 NH_3.El amoníaco puede ser utilizado directamente por las plantas. El amoníaco y el amonio pueden reaccionar más en el proceso de nitrificación.

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Nitrificación

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La nitrificación se produce por las siguientes reacciones:

2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2 + 2 H+ + 2 H2O
2 NO2- + O2 → 2 NO3-

Las bacterias aeróbicas usan oxígeno para convertir el amoníaco y el amonio. Las bacterias Nitrosomonas convierten el nitrógeno en nitrito (NO2-), y luego Nitrobacter convierte el nitrito en nitrato (NO3-). Algunas bacterias existen en una relación simbiótica con las plantas (leguminosas y algunas especies de nódulos de raíz), y las plantas utilizan el nitrato como nutriente. Mientras tanto, los animales obtienen nitrógeno comiendo plantas o animales que comen plantas.

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amonificación

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Cuando las plantas y los animales mueren, las bacterias convierten los nutrientes nitrogenados nuevamente en sales de amonio y amoníaco. Este proceso de conversión se llama amonificación. Las bacterias anaeróbicas pueden convertir el amoníaco en gas nitrógeno a través del proceso de desnitrificación:

NO3- + CH2O + H+ → ½ N2O + CO2 + 1½ H2O

La desnitrificación devuelve nitrógeno a la atmósfera, completando el ciclo.