Fisiologia

CICLO DEL NITRÓGENO

ESTADOS DE OXIDACIÓN DEL NITRÓGENO
NH3
NH4+
N2
N2O
NO
NO2NO3-

AMONÍACO
AMONIO
N DIATÓMICO
ÓXIDO NITROSO
ÓXIDO NÍTRICO
NITRITO
NITRATO

-3
-3
0
1
2
3
5

Roles del nitrógeno
Las plantas y bacterias usan nitrógeno en forma de
NH4+ o NO3Sirve como aceptor de electrones en ambientes
anaeróbicos
Es frecuentemente el nutriente más limitante en suelosy aguas.

El nitrógeno es un elemento clave en
aminoácidos
ácidos nucleicos (purinas, pirimidinas)
componentes de pared celular de bacterias (NAM),
paredes de quitina.

Reservorios globales de nitrógeno
Reservorio

Reciclaje activo

Atmósfera

Ton mètrica de
nitrógeno
3.9*1015

Ocèano
sales solubles
Biomasa

6.9*1011
5.2*108

Sí
Sí

Terrestre
materia orgánicaBiota

1.1*1011
2.5*1010

Lento
Sí

No

NO

N2

N2O

Procesos en el ciclo del N:
• Fijación de N
• Mineralización
• Nitrificación
• Inmovilización
• Asimilación
• Desnitrificación
• Volatilización

N2
N2O

NH4

NO2

R-NH2
NO
NO2

NO3

La mayor fuente de nitrógeno en el ambiente es la
atmósfera.

N

N

El aire tiene un 78% de nitrógeno.

N
N

Elnitrógeno es un componente esencial de DNA, RNA,y
proteínas.
Aunque la mayor parte del aire es nitrógeno, la mayoría
de los organismo vivos son incapaces de usar nitrógeno
en la forma presente en la atmósfera.

ENTRADA AL SISTEMA

Fijación del N2
es la conversión del nitrógeno del aire
(N2) en NH3 u otro compuesto
nitrogenado (no gaseoso) susceptible
de incorporarse a los seres vivosFijación de nitrógeno
N2
N2O

NH4

NO2

R-NH2
NO
NO2

NO3

“Fijación

de Nitrógeno ” es el proceso por el que se rompe el
triple enlace entre los 2 àtomos de N2 atmosférico para
combinarse con otros.

(a) Fijaciòn atmosférica
(b) Fijación industrial
(c) Fijación biológica
Sólo procariotas
•N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP = 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi

Mineralización
es latransformación del N orgánico a amoníaco
(NH3) o amonio (NH4+)
Este proceso consiste en la degradación
por hidrólisis, de las proteínas, ácidos
nucleicos y otros compuestos nitrogenados
para producir amoníaco, se conoce
también como amonificación

Amonificación o Mineralización
N2
N2O

NH4

NO2

R-NH2
NO
NO2

NO3

Los compuestos orgánicos (restos vegetales,
cadáveres, heces ydetritos que no son
consumidos por otros animales) son muy poco
solubles y no asimilables por las plantas.

La transformación de N orgánico a las formas
inorgánicas se lleva a cabo por acción de los
microorganismos.

Amonificación de aa y proteínas
NH3 + CO2 + H2O aerobiosis

Proteínas

péptido

aa

anaerobiosis
NH3 + CO2 + ácidos org,
aminas

Amonificación de ácidos nucleicosARN, DNA

mononucléotido

azúcar
bases
fosfatos

NH3, aa,
ácidos org,
aminas,
alcoholes

Amonificación
Sustratos variados: moléculas orgánicas con N (aminoácidos,
proteínas, ácidos nucleicos, paredes celulares, son degradados
por proteasas, nucleasas, lisozima, etc.)
Microflora: poco específica, microorganismos que obtienen la
energía necesaria a través de la oxidación de loscompuestos
orgánicos a CO2, todo heterótrofo puede liberar amonio al usar el
resto
carbonado
de
la
molécula.
Bacterias,
hongos,
actinomycetes, protozoarios.
Ecología: se realiza en todas condiciones compatibles con la vida
La amonificación se favorece en:
Aerobiosis
Termofilia
pH neutro
Materia orgánica

INCREMENTA DISPONIBILIDAD DE
NUTRIENTES

Nitrificación
proceso deoxidación multi-paso
realizado por diferentes organismos
para obtener energía

Inmovilización

Opuesto a mineralización
Ocurre cuando el nitrógeno es limitante en
el ambiente
La limitación depende de la relación C/N

Inmovilización
N2
N2O

NH4

NO2

R-NH2
NO
NO2

NO3

Descomposición de la MOS Relación
Descomposición
Carbono:Nitrógeno
Rastrojo
relación
C/N 24:1

CO2...