Asimilacion De Nitrogeno

Asimilación del
Asimilaci del
Nitrógeno
Nitr
Alfredo Rodríguez Delfín

Universidad Nacional Agraria La Molina
Centro de Investigación de Hidroponía
Lima, PERÚ

Nitrógeno
Atmosférico
(N2)
Fijación
industrial

Fijación
Biológica

Compuestos
nitrogenados
(lluvia)
desnitrificadores
heces y cuerpos en
descomposición

Nitrato
(NO3-)

Lixiviación

Inmovilización(bacterias, hongos)

Nitrito
(NO2-)

Materia
Orgánica
muerta

Fijadores N2 de vida libre

Mineralización
(amonificación)
Amonio
(NH4+)

El CO2 y la luz
entran a las hojas
para producir
carbohidratos
carbohidratos

El agua y
nutrientes
minerales
fluyen por el
xilema

Los carbohidratos y el
agua fluyen hacia
todas las partes de la
planta

carbohidratos

El agua sale dela
planta a través de
los estomas,

Los nutrientes
entran a la planta
a través raíces

Asimilación del Nitrato
Asimilaci
NO3-: principal forma que absorben las plantas el N; también
como amonio (NH4+)
como
Las plantas pueden asimilar NO3- en las raíces y en la parte aérea.
Las
rea.
En raíces se reduce cuando hay poca absorción de NO3-.
En
Se reduce en hojas y tallos cuando laconcentración de NO3Se
es alta.
Las plantas asimilan el NO3- absorbido por las raíces en
Las
ces
compuestos orgánicos nitrogenados.
compuestos
nicos

Primera etapa: reducción del NO3- a NO2- en el citosol.
Primera
en citosol
NO3- + NADH + H+ + 2 eNO

NO2- + NAD+ + H2O

Nitrato Reductasa
Nitrato Reductasa
La nitrato reductasa tiene 2 subunidades idénticas, c/u
reductasa tienesubunidades nticas,
con 3 grupos prostéticos: FAD, HEME y Complejo
con
ticos: FAD HEME
Molibdeno.
Molibdeno
Principal proteína que contiene Mo en tejidos vegetales.
Principal
na
Mo en
La falta de Mo provoca acumulación de nitratos.
Mo
de

Nitrato Reductasa

La nitrito reductasa convierte el NO2- en NH4+. El
reductasa
El
NO2- es altamente reactivo y potencialmente tóxico.
NOxico.
Las células vegetales transportan rápidamente el NO2Las
generado durante la reducción del nitrato
La reducción de NO2- en NH4+ ocurre en:
La
ocurre
En Hojas: desde el citosol hacia los cloroplastos
citosol hacia
En Raíces: desde el citosol hacia los plastidios
En
ces:
citosol hacia
plastidios
La nitrito reductasa contiene 2 grupos prostéticos: un
reductasa
ticos:
Fe4-S4 y unHEME
un HEME
Fe

La nitrito reductasa transfiere electrones de la
reductasa transfiere
ferrodoxina (Fd) al NO2-:
ferrodoxina
NO2- + 6 Fd red + 8 H+ + 6 eFd

NH4+ + 6 Fd ox + 2 H2O
Fd

Nitrito Reductasa
Nitrito Reductasa

Luz
Ferrodoxina
(reducida)

(NO2-)
Nitrito

Reacciones
luminosas
(fotosíntesis)

Nitrito Reductasa
Ferrodoxina
(oxidada)

(NH4+)
AmonioAsimilación del Amonio
Asimilaci
Concentraciones altas de NH4+ en la solución suelo, las
Concentraciones
suelo,
raíces lo absorben rápidamente, y es transportado y
ra
pidamente,
acumulado en diferentes partes de la planta.
Para asimilar el NH4+ la planta requiere más energía, la
Para
a,
cual la obtiene consumiendo compuestos de reserva
(almidón, sacarosa, etc.)
(almid n,
Las plantasasimilan NH4+ y el exceso lo almacenan en
Las
el
vacuolas, evitando efectos tóxicos sobre las membranas y
vacuolas,
xicos
en el citosol.
citosol

Las células vegetales evitan la toxicidad de NH4+ por su
Las
por
conversión rápida en aminoácidos, vía glutamina
conversi
sintetasa (Mg+2 o Mn+2) y glutamato sintasa
sintetasa
Mn
glutamato
(glutamina-2-oxoglutarato aminotransferasa oGOGAT).
GOGAT).
Las plantas contienen 2 glutamina sintetasa:
sintetasa
1) en citosol
citosol
2) en plastidios de raíces o en cloroplastos.
plastidios

Glutamato + NH4+ + ATP
ATP

Glutamina + ADP + Pi

glutamina sintetasa
glutamina sintetasa

Altos niveles de glutamina en plastidios estimula a la
plastidios estimula
glutamato sintasa, transfiriendo el grupo amida a 2glutamato...