Todo de la vida

El nitrógeno molecular o dinitrógeno, componente
mayoritario de la atmósfera, es inerte y no
aprovechable directamente por la mayoría de los
seres vivos.
 La fijación biológica del nitrógeno atmosférico,
consistente en la reducción de N2 a NH4+ realizado
mediante la actividad catalítica de la enzima
Nitrogenasa, es, después de la fotosíntesis, la ruta
metabólica más importante para elmantenimiento de
la vida en la Biosfera.
 Curiosamente, este proceso crucial sólo puede ser
llevado a cabo por unos pocos grupos de seres vivos,
todos ellos procariotes (Sprent J. y Sprent P., 1990).
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La atmósfera es el principal reservorio de
nitrógeno, donde constituye hasta un 78 % de
los gases.
Sin embargo, como la mayoría de los seres vivos
no pueden utilizar elnitrógeno atmosférico para
elaborar aminoácidos y otros compuestos
nitrogenados, dependen del nitrógeno presente
en los minerales del suelo.
Por lo tanto, a pesar de la gran cantidad de
nitrógeno en la atmósfera, la escasez de
nitrógeno en el suelo constituye un factor
limitante para el crecimiento de los vegetales.

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Fijación Biológica. El término fijación del
Nitrógeno se usanormalmente para definir la
fijación de Nitrógeno por bacterias, libres o en
asociación simbiótica. Este tipo de fijación de
Nitrógeno desde el estado gaseoso a la forma
orgánica se lleva a cabo biológicamente por
microorganismos especializados: cianobacterias
(algas verdes-azules) y bacterias (por ejemplo,
rhizobium y frankia) que convierten el N2 en
otras formas químicas (amonio y nitratos)asimilables por las plantas.

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Fijación Físico-química. Existen otros
mecanismos de fijación de Nitrógeno en que no
participan los microorganismos, sino que es
realizada por reacciones de tipo electroquímico
(tormentas eléctricas) y fotoquímico (reacciones
entre el ozono y el N2 atmosférico).
Fijación Antropogénica. Pero lo que es más
importante aún, el término fijación tambiénincluye la realizada por actividades humanas
(producción de energía, producción de
fertilizantes y cultivos) que produce Nitrógeno
reactivo� (NOX, NHY y N orgánico).

Los microorganismos fijadores de nitrógeno no
constituyen un grupo taxonómico homogéneo, la
única característica que comparten es la presencia de
la enzima Nitrogenasa.
 Dichas bacterias comprenden organismos fotótrofos,como bacterias pertenecientes a la familia
Rhodospirillaceae, Clorobiaceae y Cianobacteriae;
organismos quimio autótrofos, como bacterias de los
géneros Thiobacillus, Xanthobacter y Desulfovibrio y
organismos heterótrofos como las bacterias
pertenecientes a la familia Frankiaceae, al grupo
Rhizobiaceae y a los géneros Azotobacter,
Enterobacter, Klebsiella y Clostridium.
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Estosorganismos pueden realizar la fijación biológica
de nitrógeno ya sea independientemente (a excepción
de las rizobiáceas) o estableciendo relaciones
simbióticas con otros organismos.
 Para poder disminuir la dependencia a fertilizantes
nitrogenados que está adquiriendo la agricultura
mundial se han propuesto varias alternativas que
abarcan desde la modificación genética de las plantas
a laoptimización y mejora de la fijación biológica de
nitrógeno.
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La realizan algunas bacterias libres o asociadas en
simbiosis a vegetales y ciertas arqueobacterias.
 Es un proceso que globalmente tiene una variación
relativamente baja de energía libre (-8 kcal/mol) pero la
particular rotura del triple enlace que une a los dos átomos
de Nitrógeno exige a la Nitrogenasa reductasa recibir unpotencial reductor de apoyo (-1.200 mv) que parece
sorprendentemente alto, equivalente a una variación de
energía libre de +50 kcal/mol.
 Este potencial es el mas alto de los conocidos entre los
procesos de óxido reducción biológica.
 A pesar de los problemas que plantea, el sistema es tan
eficaz que se ha constituido en la principal fuente natural
de entrada de N en la biosfera.
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