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Ciclo do Nitrogênio

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Ciclo do Nitrogênio – O que é

Quando falamos em nitrogênio, estamos falando de um elemento que representa 78% da atmosfera terrestre em volume.

Ele é um gás inerte, incolor, inodoro e insípido.

E, por incrível que pareça, este elemento é fundamental para a composição de duas moléculas orgânicas que, sem elas, não existiríamos: os ácidos nucleicos e as proteínas.

Mesmo sendo um elemento disperso em alta concentração na atmosfera terrestre, numa combinação molecular N2, podemos dizer que há poucos seres vivos capazes de assimilar este gás. Isso se deve, principalmente, pelo fato do nitrogênio, em sua forma de gás (N2) ser estável e, com isso, pouco reagir com outros elementos.

Mas biologicamente falando, quem é responsável pela assimilação do nitrogênio?

São determinados tipos de bactérias e algas cianofíceas, capazes de retirá-los da atmosfera e, desta forma, após alguns processos, incorporá-los às suas moléculas orgânicas.

Segundo estimativas, a fixação biológica do nitrogênio contribui, globalmente para os mais variados ecossistemas, na ordem de 258 milhões de toneladas de nitrogênio por ano. Depois da fotossíntese, este é o processo biológico mais importante para as plantas, sendo considerada a principal forma pela qual o nitrogênio é incorporado à biosfera.

O nitrogênio é de fundamental importância para que os organismos consigam produzir moléculas necessárias para seu metabolismo, como os aminoácidos, proteínas e, inclusive, os ácidos nucléicos – tanto é que estes ácidos têm em sua estrutura bases nitrogenadas, as quais são: adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) e uracila (U).

Basicamente, o ciclo biológico do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas, como:

Fixação
Amonificação;
Nitrificação e
Desnitrificação.

Na fixação biológica, bactérias retiram o nitrogênio do ar e o fazem reagir com o hidrogênio, formando amônia. Neste processo, as bactérias são capazes de transformar o nitrogênio gasoso em amônia (NH3) ou íons amônio (NH4+). Destaque para a ação das bactérias do gênero Rhizobium, que fazem mutualismo com plantas leguminosas, vivendo em nódulos de suas raízes.

Já no processo de amonificação, parte da amônia é originada pela fixação biológica e a outra advém da decomposição da matéria orgânica morta, além dos excrementos – esta decomposição é feita por bactérias e fungos.

Por sua vez, a nitrificação é a conversão da amônia em nitratos, sendo, portanto, um processo químico-biológico por meio da ação de bactérias quimiossintetizantes nitrificantes.

Assim, depois ocorre o processo de desnitrificação, pelo qual bactérias, como as Pseudomonas denitrificans, podem converter nitratos em nitrogênios moleculares – que voltam à atmosfera, completando o ciclo.

Ciclo do NitrogênioCiclo do Nitrogênio

Ciclo do Nitrogênio – Resumo

O nitrogênio é o elemento mais abundante na atmosfera do nosso planeta. Aproximadamente 78% da atmosfera é composta de gás nitrogênio (N2).

nitrogênio é um componente crucialmente importante para toda a vida. É uma parte importante de muitas células e processos, como aminoácidos, proteínas e até mesmo nosso DNA.

Também é necessário para fazer clorofila nas plantas, que é usada na fotossíntese para fazer seus alimentos.

Como parte desses processos vitais, o nitrogênio é transformado de uma forma química para outra. As transformações pelas quais o nitrogênio passa ao se mover entre a atmosfera, a terra e os seres vivos constituem o ciclo do nitrogênio.

nitrogênio é um dos nutrientes primários críticos para a sobrevivência de todos os organismos vivos. É um componente necessário de muitas biomoléculas, incluindo proteínas, DNA e clorofila.

Embora o nitrogênio seja muito abundante na atmosfera como gás dinitrogênio (N2), é amplamente inacessível nesta forma para a maioria dos organismos, tornando o nitrogênio um recurso escasso e muitas vezes limitando a produtividade primária em muitos ecossistemas. Somente quando o nitrogênio é convertido do gás dinitrogênio em amônia (NH3), ele se torna disponível para os produtores primários, como as plantas.

Além de N2 e NH3, o nitrogênio existe em muitas formas diferentes, incluindo as formas inorgânicas (por exemplo, amônia, nitrato) e orgânicas (por exemplo, amino e ácidos nucleicos). Assim, o nitrogênio passa por muitas transformações diferentes no ecossistema, mudando de uma forma para outra à medida que os organismos o usam para o crescimento e, em alguns casos, para energia.

As principais transformações do nitrogênio são a fixação de nitrogênio, nitrificação, desnitrificação, anammox e amonificação.

A fixação do nitrogênio é realizada de acordo com a seguinte reação: N2 + 3 H2 -> 2 NH3.

A transformação do nitrogênio em seus vários estados de oxidação é a chave para a produtividade na biosfera e é altamente dependente das atividades de um conjunto diversificado de microrganismos, como bactérias, arquéias e fungos.

Desde meados de 1900, os humanos têm exercido um impacto cada vez maior no ciclo global do nitrogênio.

As atividades humanas, como a produção de fertilizantes e a queima de combustíveis fósseis, alteraram significativamente a quantidade de nitrogênio fixo nos ecossistemas da Terra.

Na verdade, alguns prevêem que, em 2030, a quantidade de nitrogênio fixada pelas atividades humanas excederá a fixada pelos processos microbianos.

Aumentos no nitrogênio disponível podem alterar os ecossistemas, aumentando a produtividade primária e impactando o armazenamento de carbono.

Devido à importância do nitrogênio em todos os ecossistemas e ao impacto significativo das atividades humanas, o nitrogênio e suas transformações têm recebido muita atenção dos ecologistas.

Fonte: Juliano Schiavo

 

 

 

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