Ciclo Nitrogeno
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Publicado: 26 de noviembre de 2012
Ciclo del nitrógeno
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El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos aneologicos abióticos en que se basa el adiestramiento de este elemento de las plantas. Es uno de los ciclos mas importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera terrestre.
== Efectos ==
Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrogeno en sucomposición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO<sub>3</sub><sup>–</sup>) es transformado a grupos aminoácidos ('''asimilación'''). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>), proceso que se llama'''amonificación'''; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado '''nitrificación'''.
Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión,disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico (N<sub>2</sub>). Se trata de la '''fijación de nitrógeno''', que origina compuestos solubles a partir delN<sub>2</sub>, y la '''desnitrificación''', una forma de respiración anaerobia que devuelve N<sub>2</sub> a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78% en volumen).
=== Fijación y asimilación de nitrógeno ===
{{AP|Fijación del nitrógeno}}
El primer paso en el ciclo es la fijación del nitrógeno de la atmósfera(N<sub>2</sub>) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el [[ion]] [[amonio]] (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) o los iones nitrito (NO<sub>2</sub><sup>–</sup>) o nitrato (NO<sub>3</sub><sup>–</sup>) (aunque el amonio puede usarse por la mayoría de los seresvivos, las [[bacteria]]s del suelo derivan la energía de la [[oxidación]] de dicho compuesto a nitrito y últimamente a nitrato), y también su conversión a sustancias atmosféricas químicamente activas, como el dióxido de nitrógeno (NO<sub>2</sub>), que reaccionan fácilmente para originar alguna de las anteriores.
* '''Fijación abiótica''': La fijación natural puede ocurrir por procesosquímicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
* '''[[Fijación biológica de nitrógeno]]''': Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados [[diazótrofo]]s en relación a esta habilidad, para tomar N<sub>2</sub> y[[Reducción-oxidación|reducirlo]] a nitrógeno orgánico:
:: N<sub>2</sub> + 8H<sup>+</sup> + 8e<sup>−</sup> + 16 ATP → 2NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub> + 16ADP + 16 [[Fosfato#Fosfato en la materia viva|P<sub>i</sub>]]
La fijación biológica la realizan tres grupos de microorganismos diazotrofos:
* Bacterias gramnegativas de vida libre en elsuelo, de [[género (biología)|géneros]] como ''[[Azotobacter]]'', ''[[Klebsiella]]'' o el [[fotosíntesis|fotosintetizador]] ''[[Rhodospirillum]]'', una bacteria purpúrea.
* Bacterias [[simbiosis|simbióticas]] de algunas [[planta]]s, en las que viven de manera generalmente [[endosimbiosis|endosimbiótica]] en nódulos, principalmente localizados en las raíces. Hay multitud de especies encuadradas...
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El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos aneologicos abióticos en que se basa el adiestramiento de este elemento de las plantas. Es uno de los ciclos mas importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera terrestre.
== Efectos ==
Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrogeno en sucomposición química. El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO<sub>3</sub><sup>–</sup>) es transformado a grupos aminoácidos ('''asimilación'''). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>), proceso que se llama'''amonificación'''; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado '''nitrificación'''.
Así parece que se cierra el ciclo biológico esencial. Pero el amonio y el nitrato son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión,disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros dos procesos, mutuamente simétricos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico (N<sub>2</sub>). Se trata de la '''fijación de nitrógeno''', que origina compuestos solubles a partir delN<sub>2</sub>, y la '''desnitrificación''', una forma de respiración anaerobia que devuelve N<sub>2</sub> a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire (donde representa un 78% en volumen).
=== Fijación y asimilación de nitrógeno ===
{{AP|Fijación del nitrógeno}}
El primer paso en el ciclo es la fijación del nitrógeno de la atmósfera(N<sub>2</sub>) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composición del suelo o de los seres vivos, como el [[ion]] [[amonio]] (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) o los iones nitrito (NO<sub>2</sub><sup>–</sup>) o nitrato (NO<sub>3</sub><sup>–</sup>) (aunque el amonio puede usarse por la mayoría de los seresvivos, las [[bacteria]]s del suelo derivan la energía de la [[oxidación]] de dicho compuesto a nitrito y últimamente a nitrato), y también su conversión a sustancias atmosféricas químicamente activas, como el dióxido de nitrógeno (NO<sub>2</sub>), que reaccionan fácilmente para originar alguna de las anteriores.
* '''Fijación abiótica''': La fijación natural puede ocurrir por procesosquímicos espontáneos, como la oxidación que se produce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico.
* '''[[Fijación biológica de nitrógeno]]''': Es un fenómeno fundamental que depende de la habilidad metabólica de unos pocos organismos, llamados [[diazótrofo]]s en relación a esta habilidad, para tomar N<sub>2</sub> y[[Reducción-oxidación|reducirlo]] a nitrógeno orgánico:
:: N<sub>2</sub> + 8H<sup>+</sup> + 8e<sup>−</sup> + 16 ATP → 2NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub> + 16ADP + 16 [[Fosfato#Fosfato en la materia viva|P<sub>i</sub>]]
La fijación biológica la realizan tres grupos de microorganismos diazotrofos:
* Bacterias gramnegativas de vida libre en elsuelo, de [[género (biología)|géneros]] como ''[[Azotobacter]]'', ''[[Klebsiella]]'' o el [[fotosíntesis|fotosintetizador]] ''[[Rhodospirillum]]'', una bacteria purpúrea.
* Bacterias [[simbiosis|simbióticas]] de algunas [[planta]]s, en las que viven de manera generalmente [[endosimbiosis|endosimbiótica]] en nódulos, principalmente localizados en las raíces. Hay multitud de especies encuadradas...
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