De la atmosfera a los seres vivos

De la atmósfera a los seres vivos: el ciclo del nitrógeno

Generalidades y cómo es afectado por las actividades humanas.

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INDICE TEMÁTICO

¿para qué requieren nitrógeno los seres vivos? 3
¿cómo se mueve el nitrógeno en un ecosistema? 3
FIJACIÓN: 3
NITRIFICACIÓN: 4
AMONIFICACIÓN: 4
DESNITRIFICACIÓN: 4
Alteraciones del ciclo del nitrógeno causadas por el hombre 5
ELCICLO DEL NITRÓGENO Y EL USO DE FERTILIZANTES 6
Óxidos de nitrógeno 7
¿Qué efectos pueden tener estas alteraciones antrópicas del ciclo del nitrógeno 8
sobre los ecosistemas naturales? 8
Ecosistemas acuáticos (lagos,rios,costas,etc.) 8
Acidificación 8
Eutrofización 9
Toxicidad directa de los compuestos nitrogenados 10
Efectos sobre la salud humana 11
Posibles soluciones12

¿para qué requieren nitrógeno los seres vivos?

Todas los seres vivos requieren del nitrógeno para la síntesis de aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos (DNA o RNA). El nitrógeno es uno de los ELEMENTOS BIOGÉNICOS (elementos que forman la materia viva) PRIMARIOS (es decir, esenciales para constituir las biomoléculas orgánicas) más importantes, después del carbono, el hidrógenoy el oxigeno. Las biomoléculas que contienen este elemento químico, que son las PROTEÍNAS, el ADN y el ARN, son esenciales para el buen funcionamiento de las células (enzimas, moléculas de señalización, hormonas, anticuerpos y moléculas estructurales como el colágeno y la tubulina son proteínas, y la fuente de la información genética son los ácidos nucleicos). La mayor parte del nitrógeno ennuestro planeta se encuentra en la atmósfera en forma de nitrógeno elemental gaseoso (N2), siendo casi el 80% del aire atmosférico correspondiente a este gas. Sin embargo esta forma de nitrógeno no puede ser utilizada por las células para la biosíntesis de macromoléculas porque presentan una gran estabilidad. Las plantas y animales sólo pueden utilizar el nitrógeno presente en la tierra o en el agua,que es el que se encuentra en formas que pueden ser fácilmente asimilables. Pero el nitrógeno atmosférico debe ser previamente incorporado al suelo y el agua para ser tomado por los organismos autótrofos (ej.: plantas). Asimismo, el nitrógeno producido por el catabolismo de los compuestos nitrogenados retorna al ambiente, quedando disponible para ser aprovechado nuevamente por otros organismos. Entodo este proceso de utilización, asimilación y reciclado el nitrógeno circula por los diferentes componentes bióticos y abióticos del ecosistema, y este movimiento del elemento entre los seres vivos, la materia orgánica muerta, el agua la tierra y la atmósfera es lo que se conoce como CICLO DEL NITRÓGENO.

¿cómo se mueve el nitrógeno en un ecosistema?

El ciclo del nitrogenocomprende un RESERVORIO (lugar donde el elemento permanece por tiempo prolongado en cantidades relativamente elevadas) que es la atmósfera. Aquí, se encuentra en la forma elemental gaseosa (N2) en cantidades elevadas (el 79% de cualquier volumen de aire atmosferico seco corresponde a este gas), pero esta forma del nitrógeno no puede ser utilizada por los organismos vivos dada la gran estabilidad deltriple enlace covalente entre los átomos de nitrógeno. Por esto es que un primer paso para la utilización del nitrógeno por la biota es su conversión a formas químicas reactivas que sí pueden ser incorporados a la materia viva y pueden circular entre los diversos componentes de la biosfera. Estas formas reactivas del nitrógeno se concentran principalmente en las aguas y en los suelos, desde donde losorganismos autótrofos lo pueden tomar. Por tanto, el ciclo del nitrógeno comprende varias etapas:

FIJACIÓN: es el proceso de incorporación del nitrógeno atmosférico a los suelos o las aguas, e involucra una transformación química del N2 en compuestos nitrogenados inorgánicos tales como NH3 o NO3 - entre otros. La participación de fenómenos atmosféricos o abióticos en este proceso (FIJACIÓN...