16.4E: O Ciclo do Azoto

Key Terms

  • desnitrificação: Um processo microbiologicamente facilitado de redução de nitrato que pode produzir nitrogênio molecular (N2) através de uma série de produtos intermediários de óxido de nitrogênio gasoso.
  • nitrificação: A oxidação biológica da amônia com oxigênio em nitritos seguida pela oxidação desses nitritos em nitratos.
  • amonificação: A formação de amônia ou seus compostos a partir de compostos nitrogenados, especialmente como resultado da decomposição bacteriana.

O ciclo do nitrogênio descreve a conversão de nitrogênio entre diferentes formas químicas. A maior parte da atmosfera terrestre (cerca de 78%) é composta de nitrogênio atmosférico, mas não está em uma forma utilizável pelos seres vivos. As interacções de espécies complexas permitem que os organismos convertam o nitrogénio em formas utilizáveis e o troquem entre si. O nitrogênio é essencial para a formação de aminoácidos e nucleotídeos. É essencial para todos os seres vivos.

Fixação: Para que os organismos usem nitrogênio atmosférico (N2), ele deve ser “fixo” ou convertido em amoníaco (NH3). Isto pode acontecer ocasionalmente através de um raio, mas a maior parte da fixação de nitrogênio é feita por bactérias vivas livres ou simbiônticas. Estas bactérias têm a enzima nitrogenase que combina o nitrogénio gasoso com o hidrogénio para produzir amoníaco. É então convertida pelas bactérias para fazer os seus próprios compostos orgânicos. Algumas bactérias fixadoras de azoto vivem nos nódulos radiculares das leguminosas onde produzem amoníaco em troca de açúcares. Hoje, cerca de 30% do nitrogênio fixo total é fabricado em plantas químicas para fertilizantes.

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Figure: O papel das bactérias do solo no ciclo do nitrogénio: Transições do nitrogênio entre várias formas biologicamente úteis.

Nitrificaton: A nitrificação é a conversão de amônia (NH3) em nitrato (NO3-). É geralmente realizada por bactérias que vivem no solo, como o nitrobacter. Isto é importante porque as plantas podem assimilar o nitrato nos seus tecidos, e dependem de bactérias para o converter do amoníaco para uma forma utilizável. A nitrificação é realizada principalmente pelo gênero de bactérias, Nitrobacter.

Ammonificação /Mineralização: Na amonificação, as bactérias ou fungos convertem o nitrogénio orgânico de organismos mortos de novo em amónio (NH4+). A nitrificação também pode funcionar com a amônia. Pode ser reciclado de volta em uma forma utilizável pela nitrificação ou devolvido à atmosfera pela desnitrificação.

De-Nitrificação: O nitrogénio na sua forma nitratada (NO3-) é convertido novamente em gás de nitrogénio atmosférico (N2) por espécies bacterianas como Pseudomonas e Clostridium, geralmente em condições anaeróbias. Estas bactérias utilizam o nitrato como um aceitador de electrões em vez do oxigénio durante a respiração.

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