El ciclo biogeoquímico del nitrógeno se define como un conjunto cerrado de procesos abióticos y biológicos basado en suministrar este elemento a la vida. Forma parte de uno de los importantes ciclos biogeoquímicos de los cuales se deriva el equilibrio dinámico que compone a la biosfera.
Los seres vivos tienen una enorme proporción de nitrógeno dentro de su composición química. El nitrógeno oxidado que obtienen como nitrato (NO3-) se transforma en asimilación a grupos aminoácidos.
Para obtener de nuevo el nitrato, se necesita que los descomponedores extraen a este de la biomasa y lo dejen en maneras reducida de ion amonio expresado como (NH4+).
Este procedimiento lleva por nombre amonificación, después que el amonio se oxide a nitrato se le llama nitrificación. De esta manera el ciclo biológico esencial se cierra pero el nitrato y el amonio son sustancias sumamente solubles, se arrastran fácil por la infiltración y la escorrentía. Por eso suelen llevarse al mar. Finalmente, todo el nitrógeno atmosférico terminará disuelto en el mar después de su conversión.
Indice
Fijación del Nitrógeno
La primera parte del ciclo es fijar el nitrógeno de la atmósfera de distintas formas susceptibles de incorporación a los compuestos de los seres vivos o del suelo, como el nitrato o los iones nitrito.
A pesar de que el amonio puede emplearse por muchos seres vivos, algunas bacterias que forman parte del suelo derivan la energía del compuesto a nitrito y finalmente a nitratos.
También se realiza su conversión a sustancias atmosféricas que están químicamente activas tales como el dióxido de nitrógeno, estas tienen una fácil reacción para crear cualquiera de las anteriores.
Ciclos del Nitrógeno Biogeoquímico del Nitrógeno
Nitrificación
La nitrificación se define como la oxidación biológica que se realiza del amonio a nitrito gracias a la intervención de microorganismos aerobios que emplean el oxígeno molecular (O2) para recibir electrones, siendo este un oxidante. En estos organismos el procedimiento se utiliza para conseguir energía, a manera de que en los heterótrofos la obtienen al oxidar alimentos orgánicos gracias a la respiración celular. El C lo obtienen partiendo del CO2 de la atmósfera, por eso son organismos autótrofos.
Este proceso se compone de dos procedimientos distintos, consecutivos y separados llevados a cabo por organismos:
- Nitratación: se obtiene por el nitrato (NO3-) que produce el nitrato. Se desarrolla por las bacterias que pertenecen al género Nitrobacter.
- Nitritación: parten del amonio que se consigue por el nitrito (NO2-). Lo realizan las bacterias que pertenecen a los géneros Nitrosococcus y Nitrosomonas.
- Combinar la nitrificación y la amonificación permite tener una forma que asimilan las plantas, el nitrógeno que ellas consiguen del suelo y colocaron en circulación a través de la cadena trófica.
Desnitrificación
La desnitrificación se define como la minimización del ion nitrato (NO3-) que se encuentra en el agua o el suelo a nitrógeno diatómico (N2) o molecular.
Es la sustancia de mayor abundancia que compone al aire. Este procedimiento se opone a la fijación del nitrógeno debido a su lugar en el ciclo biogeoquímico del mismo. Lo llevan a cabo diferentes bacterias heterótrofas para conseguir energía.
El procedimiento forma parte del metabolismo degradativo del tipo de respiración anaerobia en la que diferentes sustancias, incluyendo en este caso al nitrato, adoptan el papel de aceptar electrones, es decir oxidante, que en la respiración celular aerobia o normal la realiza el oxígeno (O2).
El procedimiento se lleva a cabo en condiciones anaerobias gracias a bacterias que usualmente deciden emplear el oxígeno cuando se encuentra disponible.
El proceso está regido por unos pasos en los que el átomo de nitrógeno aparece sucesivamente por las siguientes normas:
- Nitrato.
- Luego nitrito.
- Después óxido nítrico.
- Más tarde óxido nitroso.
- Finalmente nitrógeno molecular.
La desnitrificación se usa en los procesos técnicos para depurar las aguas residuales controladas, para sacar completamente el nitrato el cual reduce la potabilidad del agua y favorece el proceso de la eutrofización, por que se minimiza al nitrito a través de la flora intestinal y éste tiene características cancerígenas.
