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Ciclo do Nitrogênio

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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:

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– 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 Nitrogênio

Juliano Schiavo
Biólogo e mestre em Agricultura e Ambiente

Referências

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EMBRAPA. Fixação biológica do nitrogênio. Disponível em: <https://www.embrapa.br/tema-fixacao-biologica-de-nitrogenio/nota-tecnica>. Acesso em 19/06/17.

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