Cristian Vindas

CICLO DE NITRIFICACION AVANZADO EN EL ACUARIO DE AGUA DULCE |

El nitrógeno es un componente fundamental de los seres vivos, en los que aparece formando sobre todo parte de los grupos amino de las proteínas. El nitrógeno se mueve en la naturaleza en un ciclo de oxidorreducción en el que la mayor parte de las reacciones son desarrolladas por microorganismos, siendo pues clave su importancia.1.Fijación del nitrógeno:El nitrógeno gaseoso (N2) es el principal componente de la atmósfera terrestre, representando alrededor de un 78 % del total de los gases atmosféricos. La atmósfera es pues el principal reservorio de este elemento, debido a que el N2 es desde un punto de vista termodinámico la especie más estable del nitrógeno. El triple enlace que une ambos átomos de nitrógeno necesita deuna gran energía para romperse, y sólo unos cuantos microorganismos pueden utilizarlo de forma directa recurriendo a una reacción química denominada de fijación del nitrógeno. La reacción química global es:N2 + 8H+ + 8e- ' 2NH3 + H2En este proceso se reduce pues el nitrógeno a amoníaco, y éste será empleado luego para elaborar compuestos orgánicos. Esta reacción es catalizada por el complejoenzimático de la nitrogenasa, compuesto por dos enzimas: Dinitrogenasa y dinitrogenasa reductasa. La dinitrogenasa reductasa se encarga de transferir electrones a la dinitrogenasa, que unida a un cofactor de hierro y molibdeno reduce luego al N2 mediante una serie de reacciones aún no conocidas. Para que esta reducción tenga lugar es necesaria la ausencia de O2, incluso en organismos aerobios, pues estegas inactiva la nitrogenasa. Otras bacterias fijadoras de nitrógeno pueden usar nitrogenasas alternativas en medios pobres en Mo.2. Asimilación:Una vez fijado el nitrógeno en forma de amoníaco, los microorganismos lo usan para elaborar por aminación directa aminoácidos primordiales, sobre todo glutamato y alanina, merced a las enzimas glutamato deshidrogenasa y alanina sintetasa. En condiciones debajas concentraciones de NH3 entra en juego la glutamina sintetasa, que sintetiza glutamina y a partir de ésta glutamato. Es una enzima mucho más afín por el amoníaco que las dos antes nombradas, pero consume la energía de un ATP en su reacción. Ahora, a través de la cadena alimentaria el nitrógeno irá llegando a todos los seres vivos.3. Amonificación:El nitrógeno desempeñará ahora su función enlos organismos dentro de las diversas moléculas orgánicas. Los diversos procesos catabólicos dentro de los seres vivos y la descomposición de biomasa llevada a cabo por diversos microorganismos irá descomponiendo estas moléculas hasta dejar de nuevo libre el nitrógeno en el medio en forma de amoníaco. Este proceso se conoce de forma general como amonificación.Diversas reacciones corporales,mayormente la descomposición de aminoácidos y de bases nitrogenadas, producen la liberación de moléculas de amoníaco. Éste es un compuesto muy tóxico para la gran mayoría de los organismos, que o bien lo excretan directamente (animales amoniotélicos) o lo usan para sintetizar otros compuestos menos tóxicos, urea o ácido úrico sobre todo, que son los que más tarde serán excretados (animales ureotélicos yuricotélicos respectivamente). Veamos a qué grupo corresponden los distintos animales de acuario:-Peces de agua dulce: Son amoniotélicos, a pesar de que excretan también algo de urea con la orina. Los peces de agua dulce son hiperosmóticos respecto al medio, de forma que tienden a ganar agua por ósmosis. Solucionan este problema eliminando de forma continua gran cantidad de orina. este flujo delíquidos hacia el exterior les permite ser sin dificultad amoniotélicos, ya que se pueden librar del amoníaco antes de que llegue a concentraciones tóxicas. Eliminan además mucho amoníaco por las branquias, bien por difusión directa en forma gaseosa (NH3) o en forma de ión amonio (NH4+). El ión amonio es usado en las bombas de captación activa de Na+ ; por cada ión de sodio captado se elimina...