Asimilacion Del Nitrogeno

Ing. Agr. María Pereyra Cardozo
Facultad de Agronomía
Universidad de La Pampa

2001

Asimilación del nitrógeno en plantas
Las plantas superiores son organismos autotróficos que pueden sintetizar sus componentes
moleculares orgánicos a partir de nutrientes inorgánicos obtenidos del medio ambiente. Para muchos
nutrientes minerales, este proceso involucra la absorción por las raíces desde el sueloy la incorporación
en compuestos orgánicos que son esenciales para el crecimiento y desarrollo. Esta incorporación de
nutrientes minerales en sustancias orgánicas tales como pigmentos, enzimas, cofactores, lípidos, ácidos
nucleicos o aminoácidos se denomina asimilación de nutrientes.
La asimilación del nitrógeno requiere una serie compleja de reacciones bioquímicas con un alto
costo energético. Enla asimilación del nitrato (NO3-), el nitrógeno del NO3- es convertido en una forma de
energía superior, nitrito, (NO2-), luego en una mayor forma de energía, amonio, (NH4+) y finalmente en
nitrógeno amídico en la glutamina. Este proceso consume 12 equivalentes de ATPs por molécula de
nitrógeno. Por otra parte, las leguminosas que presentan una forma simbiótica con bacterias que
transforman elnitrógeno atmosférico (N2) en amonio; proceso denominado, fijación biológica del
nitrógeno junto con la subsecuente asimilación del amonio en los aminoácidos, consume 16 ATPs por
nitrógeno.
La mayoría de los compuestos presentes en las células vegetales contienen nitrógeno, tales
como: aminoácidos, nucleósidos fosfatos, componentes de fosfolípidos, clorofila. Solamente el oxígeno,
carbono, y elhidrógeno son elementos más abundantes en las plantas que el nitrógeno. La mayoría de
los ecosistemas naturales y agrícolas, al ser fertilizados con nitrógeno inorgánico, muestran importantes
incrementos en la productividad, poniendo en evidencia la importancia de este elemento.

Ciclo biogeoquímico del nitrógeno
El nitrógeno está presente en diferentes formas en la biosfera (Figura 1). La atmósferacontiene
aproximadamente un 78 % de nitrógeno molecular (N2). Sin embargo, la mayor parte de este gran
reservorio de nitrógeno no está directamenta disponible para los organismos. La adquisición del
nitrógeno de la atmósfera requiere la ruptura del enlace triple covalente entre dos átomos de nitrógeno
(N≡N) para producir amonio. Estas reacciones de fijación del nitrógeno, puden ser procesosnaturales o
industriales, fijando el proceso natural aproximadamente 190 x 1012 g año-1 de nitrógeno (Cuadro 1).

Cuadro 1. Los principales procesos del ciclo biogeoquímico del nitrógeno
ritmo (1012 g año-1)

Proceso

Definición

Fijación industrial
Fijación atmosférica
Fijación biológica
Absorción por plantas
Inmobilización
Amonificación

Conversión inustrial de nitrógeno molecular a amonio
80
Conversiónfotoquímica de nitrógeno molecular en nitrato
19
Conversión procariótica de nitrógeno molecular a amonio
170
Absorción y asimilación por las plantas del nitrato o amonio
1200
Absorción microbiana y asimilación del amonio o nitrato
N/C
Catabolismo de la materia orgánica del suelo a amonio
N/C
(bacterias y hongos)
Oxidación del amonio a nitrito (Nitrosomonas sp.) y
oxidación de nitrito a nitrato(Nitrobacter sp.)
Catabolismo de la materia orgánica del suelo a nitrógeno mineral
a través de la amonificación o nitrificación (bacterias y hongos)
Pérdida física de amoníaco gaseoso a la atmósfera
100
Fijación física de amonio en las partículas del suelo
10
Conversión del nitrato en nitrógeno molecular (bacterias)
210
Flujo físico de nitrato disuelto en el agua del suelo
36

NitrificaciónMineralización
Volatilización
Fijación de amonio
Denitrificación
Lixiviación de nitrato

1

ATMOSFERA
NITRÓGENO ATMOSFÉRICO

Tormentas
eléctricas

Fijación
industrial

Plantas

Animales
Fijación
biológica

Desnitrificadores

Compuestos nitrogenados
en la lluvia

NITRATOS
Inmobilización
por bacterias
y hongos

NITRITOS

MATERIA ORGANICA
MUERTA

Organismos libres
fijadores de N

Mineralización
AMONIO...