Ciclo del nitrógeno
El ciclo del nitrógeno es la forma en que el nitrógeno en la naturaleza se transforma en muchas formas diferentes que son utilizadas por los organismos vivos.
El aire tiene un 78% de nitrógeno. Las sustancias químicas del nitrógeno son necesarias para la vida. El nitrógeno es una parte necesaria de las proteínas, el ADN y el ARN. En las plantas, el nitrógeno es necesario para la fotosíntesis y el crecimiento. Sin embargo, los seres vivos no pueden utilizar el nitrógeno elemental del aire para estas cosas. La fijación del nitrógeno es necesaria para cambiar el nitrógeno del aire (N 2) en formas que puedan ser utilizadas por la vida. La mayor parte de la fijación del nitrógeno la realizan unos microorganismos llamados bacterias. Estas bacterias tienen una enzima que combina el N 2con el gas hidrógeno (H 2) para producir amoníaco (NH 3).
Algunas de estas bacterias viven en las raíces de las plantas (sobre todo de las legumbres). En estas raíces, fabrican amoníaco para la planta y ésta les da carbohidratos. Otras plantas sacan los compuestos de nitrógeno del suelo a través de sus raíces. Todo el nitrógeno de los animales proviene del consumo de plantas.
El amonio (NH4 ) en el suelo lo producen las bacterias fijadoras de nitrógeno y los descomponedores, bacterias y hongos que descomponen la vida muerta en sus partes. Este proceso se denomina amonificación. El amonio tiene una carga positiva. Se une fácilmente a la arcilla y al humus del suelo. El amoníaco y el amonio son venenosos para los peces y otros animales. Por ello, las aguas residuales se miden regularmente. Si los niveles de amoníaco son demasiado altos, debe producirse la nitrificación.
La nitrificación es la oxidación del amoníaco y el amonio a nitrito (NO2− ) y luego a nitrato ( NO3− ) por parte de las bacterias. Debido a que el nitrito y el nitrato tienen una carga negativa, no se unen fácilmente al suelo y se desprenden de él durante la lluvia y el riego. Los altos niveles de nitrato en el agua potable son perjudiciales para los bebés y pueden causar el síndrome del bebé azul. Los altos niveles de nitrato también pueden provocar un crecimiento excesivo de algas en lagos y estanques. Esta eutrofización puede ser perjudicial para los peces y otros animales acuáticos. Por eso se controla el uso de fertilizantes.
Cuando no hay oxígeno, algunas bacterias convierten el nitrato en gas nitrógeno (N2) para extraer energía. Esto hace que el ciclo del nitrógeno vuelva a empezar. Este proceso se llama desnitrificación.
Ciclo del nitrógeno
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el ciclo del nitrógeno?
R: El ciclo del nitrógeno es el proceso por el cual el nitrógeno de la naturaleza se transforma en diferentes formas que pueden ser utilizadas por los organismos vivos.
P: ¿Qué proporción del aire está compuesta por nitrógeno?
R: El aire está compuesto aproximadamente por un 78% de nitrógeno.
P: ¿Qué papel desempeña el nitrógeno en los seres vivos?
R: El nitrógeno desempeña un papel importante en las proteínas, el ADN y el ARN, así como en la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas.
P: ¿Cómo se convierte el nitrógeno elemental en utilizable para la vida?
R: El nitrógeno elemental debe someterse a un proceso llamado fijación del nitrógeno para convertirse en formas utilizables para la vida. En este proceso suelen intervenir bacterias con una enzima que combina el N2 con gas hidrógeno (H2) para producir amoníaco (NH3).
P: ¿Cómo obtienen las plantas su suministro necesario de nitrógeno?
R: Las plantas obtienen su suministro necesario de nitrógeno de bacterias que viven en sus raíces o de compuestos extraídos del suelo a través de sus raíces. Todos los animales obtienen su suministro de nitrogren de comer plantas.
P: ¿Qué procesos tienen lugar cuando los niveles de amonio son demasiado altos?
R: Cuando los niveles de amonio son demasiado altos, debe producirse un proceso llamado nitrificación que implica la oxidación del amoníaco y el amonio a nitrito (NO2-) y después a nitrato ( NO3-) por las bacterias. Unos niveles elevados de nitrato pueden provocar el síndrome del bebé azul si están presentes en el agua potable y un crecimiento excesivo de algas si están presentes en lagos o piscinas.
P: ¿Cómo inicia la desnitrificación el ciclo de nuevo?
R La desnitrificación se produce cuando algunas bacterias convierten el nitrato en gas nitrógeno (N2), liberando energía durante este proceso, con lo que el ciclo vuelve a empezar.
