aula de fisiologia vegetal

1. Metabolismo do Nitrogênio
Elisa Santos
UNISO
Fisiologia vegetal
2023

2. Importância
 O ciclo do nitrogênio é um importante ciclo biogeoquímico.
 Garante a circulação do nitrogênio, utilizado, por exemplo,
na formação das proteínas e dos ácidos nucleicos.
 O nitrogênio é encontrado nas rochas, no fundo dos
oceanos, nos sedimentos e na atmosfera.
 Na atmosfera, ele é encontrado na forma de gás e
representa 79% dos gases presentes nessa camada.

3. Considerações
Durante o ciclo do nitrogênio, é possível perceber
que os vegetais conseguem obter esse elemento por
meio de sais nitrogenados disponíveis no ambiente.
As plantas, por exemplo, conseguem utilizar apenas
os íons amônio (NH4+) e nitrato (NO3-).
Já os consumidores, como os animais, conseguem
obter o nitrogênio por meio da alimentação.

4. Importância do nitrogênio

5. Ciclo do nitrogênio- Etapas

6. “
”

7. Fixação e seres vivos
Maioria dos organismos vivos são incapazes de fixar
e incorporar à matéria viva o nitrogênio atmosférico.
 Entre os organismos capazes de utilizar esse
nitrogênio, estão alguns tipos de bactérias.
As etapas do ciclo do nitrogênio começam quando
as bactérias fixam biologicamente a maior parte
do nitrogênio do ar (cerca de 150 milhões de
toneladas por ano).

8. Fixação- Bactérias
Elas podem viver livremente no solo (Azotobacter)
Ou em simbiose com as células das raízes de
leguminosas como o feijão (bactérias do
gênero Rhizobium).
Nódulo de soja: bactérias fixadoras de nitrogênio
atmosférico vivem lá dentro (Imagem: Adobe Stock)

9. Bactérias fixadoras- Azotobacter
 São aeróbicas, de vida livre
 vivem principalmente nos solos,
 Desempenham um importante papel no ciclo do nitrogênio
 captando nitrogênio atmosférico, que é inacessível às plantas,
 libertando-o em forma de íons amônio no solo (fixação de nitrogênio).
 As espécies deste gênero, para além de servirem como organismos
modelo, são utilizadas para a produção de biofertilizantes, aditivos
alimentares e alguns biopolímeros.
 O primeiro representante do género descoberto: Azotobacter
chroococcum

10. “
”
Fixação do Nitrogênio
• Nessa etapa do ciclo, ocorre a fixação do nitrogênio
atmosférico
• Bactérias do gênero Rhizobium,
• vivem associadas às raízes de plantas leguminosas, como
feijão, ervilha e soja.
• Essas bactérias formam nódulos na região cortical das
raízes dessas plantas, onde agem captando o nitrogênio
atmosférico e transformando-o em amônia (NH3), que será
utilizada pela planta.

12. Nódulos em raízes de leguminosas
Simbiose
Bactérias-procariontes
Rhizobium

13. Nodulação

16. Fixação por fenômenos físicos
 Relâmpagos e faíscas elétricas.
 A descarga elétrica do relâmpago faz com que o N2 reaja com o oxigênio
do ar, formando óxidos de nitrogênio.
 Estas moléculas, ainda usando a energia do relâmpago, são hidratadas
com vapor d`água e viram nitrito.
 O nitrito mais energia do raio e aí está o nosso nitrato!!! Processo sem
nenhum microorganismo, só com a ajuda dos relâmpagos!

17. Amonificação
O nitrogênio encontrado no solo é, muitas vezes,
proveniente de materiais orgânicos mortos.
Quando os decompositores começam a atuar na
matéria orgânica nitrogenada, liberam amônia (NH3)
no ambiente.
 Amônia combina-se com a água do solo e forma o
hidróxido de amônio,
Este se ioniza e produz o íon amônio (NH4+) e a
hidroxila (OH-).
Esse processo é conhecido como amonização ou
amonificação.

18. Nitrificação
Na nitrificação, ocorre a oxidação da amônia em nitrito, e, na
sequência, em nitrato.
 Esse processo é realizado por bactérias que fazem
quimiossíntese
Utilizam a energia liberada na nitrificação para sintetizar suas
substâncias orgânicas.
As bactérias que realizam nitrificação são chamadas de
bactérias nitrificantes: gêneros Nitrosomonas e Nitrosococus
convertem amônia (NH3) em nitrito (NO2-)
Nitrobacter convertem nitrito( NO2-) em nitrato (NO3-).
Na nitrificação, temos, portanto, duas etapas.

20. Nitrificação

21. Nitrosação
Nitrosação: oxidação da amônia em nitrito.
Equação:
2 NH3 + 3O2 → 2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O

22. Nitração
Oxidação do nitrito em nitrato.
O nitrato liberado pode ser absorvido, utilizado pelas plantas e
convertido em compostos orgânicos.
Desse modo, o nitrogênio entra na cadeia alimentar.
Os animais conseguem adquirir nitrogênio por meio da
alimentação.
Veja a equação abaixo:
2 NO2- + O2 → 2 NO3

23. nitratação

25. Desnitrificação
No solo, existem bactérias chamadas
desnitrificantes.
 Utilizam os nitratos e transformam-nos em gás
nitrogênio por meio de um processo conhecido como
desnitrificação.
 A desnitrificação garante a devolução do nitrogênio
para a atmosfera.

27. Desnitrificação

28. Bactérias do ciclo
O ciclo do nitrogênio apresenta as seguintes bactérias:
Fixadoras, como é as do gênero Rhizobium;
Decompositoras, que garantem o processo de
amonização;
Nitrificantes, como as Nitrosomonas e Nitrosococus,
que realizam o processo de nitrosação, e as
Nitrobacter, que realizam o processo de nitração;
Desnitrificantes, que garantem a liberação de nitrogênio
para a atmosfera.

29. Fungos no ciclo
O Pisolithus tinctorius é um dos principais fungos nas
combinações que produzem micorrizas utilizadas na
jardinagem e horticultura como promotores do
crescimento das raízes.
Os fungos micorrízicos arbusculares desempenham um
papel importante nos ciclos biogeoquímicos, auxiliando
no ecossistema solo-vegetal, estabelecendo uma relação
de mutualismo simbiótico com as raízes das plantas e
tendo um papel significativo na amonização.

30. Eutrofização

32. Rotação de culturas- Adubação verde
A prática da adubação verde com leguminosas é uma alternativa interessante de fornecimento de matéria orgânica e
de nitrogênio para o solo, contribuindo para a sustentação dos sistemas orgânicos de produção.

34. Ervilha forrageira
Macuna preta
Feijão de porco
Tremoço Branco

36. Obrigada!