8. FIJACIÓN DEL NITRÓGENO
Fijación abiótica. La fijación natural
puede ocurrir por procesos químicos
espontáneos, como la oxidación que
se produce por la acción de los rayos,
relámpagos, fuegos forestales, y
hasta flujos de lava que forma óxidos
de nitrógeno a partir del nitrógeno
atmosférico.
Fijación biológica. Es un fenómeno
fundamental que consiste en la
incorporación del nitrógeno
atmosférico, a las plantas, gracias a
algunos microorganismos,
llamados diazótrofos en relación a
esta habilidad, para tomar
N2 y reducirlo a nitrógeno orgánico
9. ASIMILACIÓN
La asimilación ocurre cuando
las plantas absorben a través
de sus raíces, nitrato (NO3-) o
amoniaco (NH3), elementos
formados por la fijación de
nitrógeno o por
a nitrificación. Luego, estas
moléculas son incorporadas
tanto a las proteínas, como a
los ácidos nucleicos de las
plantas. Cuando los animales
consumen los tejidos de las
plantas, también asimilan
nitrógeno y lo convierten en
compuestos animales.
10. AMONIFICACIÓN
Gran parte del nitrógeno del
suelo proviene de los
organismos producen
desechos que contienen
nitrógeno como la
orina (urea), los desechos de las
aves (ácido
úrico), así como
la descomposición de la materia
orgánica. Estos compuestos
suelen ser degradados a
compuestos simples por los
organismos que viven en el
suelo (bacterias y hongos).y
liberar el exceso de nitrógeno
como amoníaco (NH3)
o amonio (NH+4).
11. NITRIFICACIÓN
Nitritación. Partiendo de amonio se
obtiene nitrito (NO2
–). Lo realizan
bacterias de, entre otros, los
géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.
Nitratación. Partiendo de nitrito se
produce nitrato (NO3
–). Lo realizan
bacterias del género Nitrobacter.
El proceso fue descubierto por Serguéi Vinogradski y en realidad consiste en dos procesos
distintos, separados y consecutivos, realizados por organismos diferentes:
La combinación de amonificación y nitrificación devuelve a una forma
asimilable por las plantas, el nitrógeno que ellas tomaron del suelo y pusieron
en circulación por la cadena trófica.
12. DESNITRIFICACIÓN
La desnitrificación es la reducción del ion nitrato (NO3), presente en el suelo o el
agua, a N2 la sustancia más abundante en la composición del aire. Por su lugar
en el ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno.
Lo realizan ciertas bacterias heterótrofas, como Pseudomonas fluorescens, para
obtener energía. Estas bacterias revierten la acción de las fijadoras de
nitrógeno, regresando el nitrógeno a la atmósfera en forma gaseosa. Este
proceso ocasiona una pérdida de nitrógeno para el ecosistema; ocurre donde
existe un exceso de materia orgánica y las condiciones son anaerobias, además
de que hay poca disponibilidad de agua y un alto pH, aunado a los
escurrimientos de los fertilizantes al suelo.
El fenómeno de la desnitrificación se debe, a que en condiciones de mucha
humedad en el suelo, la falta de oxígeno obliga a ciertos microorganismos a
emplear nitrato en vez de oxígeno en su respiración.
El proceso sigue unos pasos en los que el átomo de nitrógeno se encuentra
sucesivamente bajo las siguientes formas:
nitrato → nitrito → óxido nítrico → óxido nitroso → nitrógeno molecular
Expresado como reacción redox:
2NO3
- + 10e- + 12H+ → N2 + 6H2O
13. EFECTOS DEL NITRÓGENO
Las moléculas de nitrógeno, en estado natural, se encuentran principalmente en el
aire. En el agua y en los suelos el nitrógeno puede ser encontrado compuesto, en
forma de nitratos y nitritos.
Los humanos han cambiado radicalmente las proporciones naturales de nitratos y
nitritos, mayormente debido a la aplicación de estiércoles que contienen nitrato. El
nitrógeno es emitido en grandes cantidades por las industrias.
A lo largo de la historia, se nota un incremento de la presencia de nitratos y nitritos
en el suelo y en el agua como consecuencia de reacciones que tienen lugar en el ciclo
del nitrógeno. Esto se refleja en un incremento de la concentración de nitrógeno en
las fuentes utilizadas para consumo humano, y por ende también en el agua potable.
