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Páginas: 15 (3636 palabras) Publicado: 10 de julio de 2013
INTRODUCCIÓN


El nitrógeno fue descubierto por el botánico escocés Daniel Rutherford en 1772. Este científico observo que cuando encerraba un ratón en un frasco sellado, el animal consumía rápidamente el oxígeno y moría. Cuando se eliminaba el aire fijo (CO2) del recipiente quedaba un aire nocivo, el nitrógeno.
El nitrógeno constituye el 78% en volumen de la atmósfera terrestre dondeesta presente en forma de moléculas de N2.

Propiedades:
Gas incoloro, inodoro, insípido compuesto por moléculas de N2
Punto de fusión es de –210ºC
Punto de ebullición normal es de –196ºC
La molécula es muy poco reactiva a causa del fuerte enlace triple entre los átomos de nitrógeno
El elemento exhibe todos los estadios de oxidación desde +5 hasta –3, los estados +5, 0 y –3 son los mascomunes (HNO3, N2 y HN3 resp.) y estables.

El N es un elemento esencial para el ser humano, ya que es un componente de casi todas las biomoléculas, como loas ácidos nucleicos y las proteínas. La mayoría de los organismos vivos son incapaces de metabolizar el N2 debido a su inercia química. Por lo tanto, la conversión de nitrógeno a formas metabolizables, como el amoníaco, es esencial para eldesarrollo y supervivencia de todos los organismos.
El NH3 se incorpora a los aminoácidos y proteínas y entran en la cadena alimenticia. Los seres humanos solo pueden sintetizar 11 de los 20 aminoácidos que se necesitan para la síntesis de las proteínas. Aquéllos que no se pueden sintetizar de novo se denominan aminoácidos esenciales, ya que se deben de obtener de la dieta. Además de ser lasunidades monoméricas de las proteínas, los aminoácidos son metabolitos energéticos y son precursores de muchos compuestos conteniendo Nitrógeno, como el grupo hemo, las aminas, el glutatión, los nucleótidos y los coenzimas nucleotídicos. El exceso de aminoácidos no se almacenan ni se excretan, se convierten en precursores de otros metabolitos, como el Pyr, OAA y el αCG.
Por lo tanto los aminoácidos sontambién precursores de los ácidos grasos, glucosa y cuerpos cetónicos, es decir, fuel metabólico.
Aunque es un elemento clave en los organismos vivos los compuestos de nitrógeno no abundan en la corteza terrestre, los depósitos naturales de nitrógeno son los de KNO3 en la India y NaNO3 en Chile y otras regiones desérticas de América.


ADQUISICIÓN DEL NITROGENO


El nitrógeno molecular,N2, es un macronutriente vital para todos los tipos de vida. Casi todos los compuestos biológicamente activos con N lo contienen en forma reducida, y por lo tanto, antes de que se pueda utilizar por los organismos, se tiene que fijar, es decir, reducir desde N2 o [NO3]-hasta NH3 ([NH4]+), por los microorganismos, plantas y descargas eléctricas en los relámpagos.

Las dos rutas para la adquisicióndel N en la biosfera son la asimilación del nitrato y la fijación del nitrógeno. Ambas rutas dan lugar a la formación de amonio, el cual es incorporado en los compuestos orgánicos.

La asimilación del nitrato ocurre en dos pasos:

1) Reducción del nitrato en nitrito por 2 e-, catalizado por la nitrato reductasa (dibujo), que cataliza la reacción:

[NO3]- + 2[H]+ + 2e- →[NO2]- + H2O

Lasecuencia es la siguiente:

NADH →[-SH →FAD →cyt b557 →MoCo] →[NO3]-

El coMo es un centro especial que contiene molibdeno. Las nitrato reductasas son típicamente homodímeros 2 de 210-270 kD.

2) Reducción de nitrito en amonio por 6 e- catalizado por la nitrito reductasa:

[NO2]- + 8[H]+ + 6e- → [NH4]+ + 2 H2O.

La secuencia es la siguiente:

Luz →6 Fdred →[(4Fe-4S)→sirohemo] →[NO2]-


Las nitrito-reductasas son proteínas monoméricas de unos 63 kD con un sirohemo y un grupo (4Fe-4S). En las plantas superiores la nitrito reductasa se encuentra en los cloroplastos, donde está cerca de la ferredoxina que le proporciona los electrones. La nitrato reductasa se encuentra en el citosol. Las nitrito reductasas bacterianas son más complejas que las de las plantas...
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