Conversión del Nitrógeno

Conversión de N₂

La conversión del nitrógeno (N₂) de la atmósfera en una forma fácilmente disponible a las plantas y por lo tanto a los animales y a los seres humanos es un paso importante en el ciclo de nitrógeno, de que determina la fuente de este alimento esencial. Hay cuatro maneras de convertir N₂ (gas atmosférico del nitrógeno) en formas más químicamente reactivas:

1. Fijación biológica: algunas bacterias simbióticas (lo más a menudo posible asociadas con las plantas leguminosas) y algunas bacterias libre-que viven pueden fijar el nitrógeno y asimilarlo como nitrógeno orgánico. Un ejemplo de las bacterias que fijan del nitrógeno mutualistic es Rhizobium bacterias, que viven adentro legumbre nódulos de la raíz. Estas especies son diazotrophs. Un ejemplo de las bacterias libre-que viven es Azotobacter.
2. N-fijación industrial: en Haber-Bosch proceso, N₂ se convierte junto con el gas de hidrógeno (H₂) en el amoníaco (NH₃) cuál se utiliza para hacer el fertilizante y los explosivos.
3. Combustión de combustibles fósiles: motores de automóvil y centrales eléctricas termales, que lanzan los varios óxidos del nitrógeno (NO_x).
4. Otros procesos: Además, la formación de NO de N₂ y O₂ debido a los fotones y especialmente al relámpago, sea importante para la química atmosférica, pero no para el volumen de ventas terrestre o acuático del nitrógeno.

Transformaciones del Nitrógeno

Ciclo de nitrógeno es ciclo biogeoquímico eso describe las transformaciones de nitrógeno y compuestos nitrogen-containing en naturaleza. Es a gaseoso ciclo.
Atmósfera de la tierra es el cerca de 78% nitrógeno, haciéndole la piscina más grande del nitrógeno. El nitrógeno es esencial para muchos procesos biológicos; y es crucial para cualquier vida aquí en la tierra. Está en todos aminoácidos, se incorpora en proteínas, y está presente en las bases que componen ácidos nucleic, por ejemplo DNA y RNA. En plantas, mucho del nitrógeno se utiliza adentro clorofila moléculas para las cuales sea esencial fotosíntesis y crecimiento adicional.
Proceso, o fijación, es necesario convertir el nitrógeno gaseoso en las formas usables por los organismos el vivir. Una cierta fijación ocurre adentro relámpago las huelgas, pero la mayoría de la fijación es hechas libre-viviendo o simbiótico bacterias. Estas bacterias tienen nitrogenase enzima ese nitrógeno gaseoso de las cosechadoras con hidrógeno para producir amoníaco, que es entonces más futuro convertida por las bacterias para hacer sus el propios compuestos orgánicos. Algunas bacterias que fijan del nitrógeno, por ejemplo Rhizobium, viva en los nódulos de la raíz de legumbres (por ejemplo los guisantes o las habas). Aquí forman a mutualistic relación con la planta, produciendo el amoníaco a cambio de carbohidratos. los suelos Alimento-pobres se pueden plantar con las legumbres para enriquecerlas con nitrógeno. Algunas otras plantas pueden formar tales simbiosis.
Otras plantas consiguen el nitrógeno del suelo por la absorción en sus raíces bajo la forma de cualquiera nitrato iones o amonio iones. Todo el nitrógeno obtenido cerca animales puede ser remontado de nuevo a comer de plantas en una determinada etapa del cadena de alimento.
Debido a su muy alto solubilidad, los nitratos pueden entrar en la agua subterránea. El nitrato elevado en agua subterránea es una preocupación por uso del agua potable porque el nitrato puede interferir con los niveles del sangre-oxígeno en infantes y causa methemoglobinemia o síndrome del azul-bebé. Donde la agua subterránea recarga flujo de la corriente, la agua subterránea nitrato-enriquecida puede contribuir a eutrophication, un proceso que conduce al colmo algal, especialmente poblaciones algal azulverdes y la muerte de la vida acuática debido a la demanda excesiva para el oxígeno. Mientras que no no directamente es tóxico pescar vida tenga gusto del amoníaco, nitrato puede tener efectos indirectos en pescados si contribuye a este eutrophication. El nitrógeno ha contribuido a los problemas severos del eutrophication en algunos cuerpos del agua. En fecha 2006, el uso del nitrógeno fertilizante está siendo cada vez más controlado en Gran Bretaña y los Estados Unidos. Esto está ocurriendo a lo largo de las mismas líneas que el control del fertilizante del fósforo, la restricción de el cual normalmente se considera esencial para la recuperación eutrophied waterbodies.
El amoníaco es altamente tóxico pescar vida y el nivel de la descarga del agua del amoníaco de las plantas de tratamiento de aguas residuales debe ser supervisado a menudo de cerca. De prevenir la pérdida de pescados, la nitrificación antes de descarga es a menudo deseable. El uso de la tierra puede ser un alternativa atractivo al mecánico aireación necesitado para la nitrificación.
Durante anaerobio condiciones (con poco oxígeno), desnitrificación al lado de las bacterias ocurre. Esto da lugar a los nitratos que son convertidos al gas del nitrógeno y vueltos a atmósfera. Nitrato la poder también se reduzca a nitrito y combine posteriormente con amonio en anammox proceso, que también da lugar a la producción del gas del dinitrogen.

Ericka Mendoza

imágen para entender mejor el ciclo del nitrógeno POR : constanza millares

Ciclo del Nitrógeno

Pamela Cerna y Francisca Navarro

Etapas del ciclo del nitrógeno

Primera etapa: Se forma el amoníaco (Amonificación)


El nitrógeno se encuentra fundamentalmente en las proteínas. Existen microorganismos que contienen enzimas las cuales actúan rompiendo enlaces peptídicos y dando como resultado sus componentes elementales o aminoácidos. La desaminación de estos últimos por separación del grupo amino, origina la amonificación, esto es, la liberación de amoníaco.

El amoníaco es la primera sustancia que se forma durante el ciclo del nitrógeno y es la más tóxica de ellas.

El amoníaco total se encuentra en dos formas: como amoníaco (NH3) y como ion amonio (NH4+).  La proporción de ambos dependerá del pH y en menor grado de la temperatura.
Con un pH alcalino se prodicirá más amoníaco (muy tóxico) y con un pH ácido se formará más amonio (menos tóxico).
Segunda etapa: oxidación a nitrito (Nitrificación)

El amoníaco es oxidado por las bacterias para formar nitritos. 
NH3 + 3 O2 ---> 2 HNO2 + 2 H2O

Las bacterias responsables de este proceso son las Nitrosomas.
El nivel ideal de nitritos es de 0 mg/l.
Generalmente el nivel de nitritos se eleva antes del final de la primera semana del comienzo del ciclo.

Tercera etapa: conversión a nitrato (Asimilación)

En esta etapa se produce la oxidación del nitrito a nitrato:

HNO2 + ½ O2 ---> HNO3

Aquí intervienen bacterias del género Nitrobacter.


Ericka Mendoza

Los compuestos nitrogenados en la descomposición

Los seres vivos al morir son descompuestos por procesos de putrefacción o descomposición, en el que intervienen bacterias y hongos, y se restituyen al medio los compuestos a base de nitrógeno que contienen, para un aprovechamiento posterior por las plantas.
Una parte de los compuestos nitrogenados de la descomposición son lavados por la lluvia y llega a las aguas de los ríos y lagos. El proceso de lavado, llamado también lixiviación, de los compuestos nitrogenados del suelo es más intenso en zonas muy lluviosas y esto empobrece los suelos, los cuales pierden su fertilidad. En un suelo fértil los compuestos nitrogenados están en la materia orgánica, o sea, la materia en descomposición. Por eso cuánto más materia orgánica tenga un suelo, más fértil será, porque contiene compuestos de nitrógeno, esenciales para el crecimiento de las plantas.
Los animales y los humanos eliminan una parte de los compuestos nitrogenados por los excrementos y los orines, que son descompuestos y restituyen al ambiente los compuestos nitrogenados para ser aprovechados nuevamente. El guano de las islas, producido por las aves guaneras, contiene abundantes compuestos nitrogenados, que se almacenan en las islas guaneras porque no son lavados por las lluvias a causa de la aridez.
Por procesos químicos, con intervención de bacterias, los compuestos nitrogenados pueden ser descompuestos hasta gas nitrógeno, proceso que se denomina denitrificación. De esta forma el N2 al final, retorna a la atmósfera, para reiniciar el ciclo.

Pamela Cerna

Fases del ciclo del nitrogeno

1.       Fijación: La fijación biológica del nitrógeno consiste en la incorporación del nitrógeno atmosférico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos, principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en ambientes acuáticos. Esta fijación se da por medio de la conversión de nitrógeno gaseoso (N2) en amoniaco (NH3) o nitratos (NO3-). Estos organismos usan la enzima nitrogenasa para su descomposición. Sin embargo, como la nitrogenasa sólo funciona en ausencia de oxígeno, las bacterias deben de alguna forma aislar la enzima de su contacto. Algunas estrategias utilizadas por las bacterias para aislarse del oxígeno son: vivir debajo de las capas de moco que cubren a las raíces de ciertas plantas, o bien, vivir dentro de engrosamientos especiales de las raíces, llamados nódulos, en leguminosas como los porotos (parecidas a las alubias),las arvejas y árboles como el tamarugo(Rhizobium). La relación entre Rhizobium y sus plantas huéspedes es mutualista: las bacterias reciben carbohidratos elaborados por la planta, y la planta recibe nitrógeno en una forma asimilable.

2.        Nitrificación o mineralización: Solamente existen dos formas de nitrógeno que son asimilables por las plantas, el nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+). Las raíces pueden absorber ambas formas, aunque pocas especies prefieren absorber nitratos que amoniaco. El amonio es convertido a nitrato gracias a los microorganismos por medio de la nitrificación. La modificación de NH4+ a NO3- depende de la temperatura del suelo. La transformación, es decir, la conversión se da más rápida cuando la temperatura esta arriba de los 10° C y el pH está entre los 5.5-6.5; asimismo, este proceso se ve completado entre dos a cuatro semanas. Esta fase es realizada en dos pasos por diferentes bacterias: primero, las bacterias del suelo Nitrosomonas y Nitrococcus convierten el amonio en nitrito (NO2-), luego otra bacteria del suelo, Nitrobacter, oxida el nitrito en nitrato. La nitrificación les entrega energía a las bacterias.

3.       Asimilación. La asimilación ocurre cuando las plantas absorben a través de sus raíces, nitrato (NO3-) o amoniaco (NH3), elementos formados por la fijación de nitrógeno o por la nitrificación. Luego, estas moléculas son incorporadas tanto a las proteínas, como a los ácidos nucleicos de las plantas. Cuando los animales consumen los tejidos de las

Plantas, también asimilan nitrógeno y lo convierten en compuestos animales.

4.        Amonificación:  Los compuestos proteicos y otros similares, que son los constitutivos

en mayor medida de la materia nitrogenada aportada al suelo, son de poco valor para las plantas cuando se añaden de manera directa. Así, cuando los organismos producen

desechos que contienen nitrógeno como la orina (urea), los desechos de las aves (ácido

úrico), así como de los organismos muertos, éstos son descompuestos por bacterias

presentes en el suelo y en el agua, liberando el nitrógeno al medio, bajo la forma de amonio (NH3). En este nuevo proceso de integración de nitrógeno al ciclo, las bacterias fijadoras llevan a cabo la digestión enzimática, por lo que el amonio se degrada a compuestos aminados, como proteosas, peptonas y al final, en aminoácidos. Es por esta razón que el proceso se llama aminificación o aminización.

5.       Desnitrificación. La reducción de los nitratos (NO3-) a nitrógeno gaseoso (N2), y amonio (NH4+) a amoniaco (NH3), se llama desnitrificación, y es llevado a cabo por las bacterias desnitrificadoras que revierten la acción de las fijadoras de nitrógeno, regresando el nitrógeno a la atmósfera en forma gaseosa. Este proceso ocasiona una perdida de nitrógeno para el ecosistema; ocurre donde existe un exceso de materia orgánica y las condiciones son anaerobias, además de que hay poca disponibilidad de agua y un alto pH, aunado a los escurrimientos de los fertilizantes al suelo.

     Daniela Sandoval

El ciclo de Nitrogeno, es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.
Francisca navarro olmedo.

*  El nitrógeno es crucial para todos los organismos porque es parte de las moléculas de proteínas ,ácidos nucleicos y clorofila.

*El ciclo del nitrógeno, en el que dicho elemento circular entre el ambiente abiótico y los organismos, tiene 5 pasos : fijación del nitrógeno, nitrificación, asimilación, amonificación y desnitrificación. Todos estos pasos excepto la asimilación son realizados por bacterias.

por constanza millares del fierro.-

El Ciclo del Nitrógeno Cambia.

A medida que los humanos cambian la forma como viven en el planeta, también cambia la forma como el nitrógeno se mueve alrededor de la Tierra. Los átomos de nitrógeno parecen ser lo suficientemente pequeños para pasar inadvertidos. Vemos a través de los que se encuentran en el aire, Sin embrago, cambios recientes en el ciclo del nitrógeno están ejerciendo un efecto muy notable sobre los medio ambientes naturales y sobre la salud de los seres humanos. Los lagos están repletos de yerbas acuáticas. Zonas muertas se han formado en áreas oceánicas donde los animales no pueden sobrevivir. Los contaminantes del aire que contienen nitrógeno hacen que la calidad del aire empeore y los gases invernadero que contienen nitrógeno son cada vez más comunes.
Pamela Cerna
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El Ciclo del Nitrógeno es un proceso químico natural, en el que toxinas peligrosas para los peces se convierten en nutrimento para las plantas.

En un sistema cerrado como el acuario, el ciclo lleva 36 días y se divide en tres etapas.

• En la primera etapa, la descomposición de las proteínas forma Amoníaco, que es tóxico. Las proteínas generalmente provienen de la materia fecal de los peces y de materia orgánica en descomposición, como plantas, bacterias y alimento sobrante.

• Luego el Amoníaco se transforma en nitritos, que si bien son tóxicos para los peces, luego se convertirán en nitratos menos dañinos. Las plantas consumen esos nitratos como fertilizantes.

• Crecen entonces las plantas y generan oxígeno disuelto en el agua, cerrando el ciclo del nitrógeno. Si no tuviera plantas, los nitratos igualmente ayudan al crecimiento de colonias de bacterias benéficas en los filtros.

Si hay excedentes de nitratos, se eliminan en los cambios de agua.
francisca navarro olmedo.

Bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N₂ del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N₂ en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.
El amonio (NH₄⁺) y el nitrato (NO₃^-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales.

Daniela Sandoval.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es un elemento. Está presente en seres vivos como, plantas y animales. También es una parte importante para no vivos como el aire y la tierra que pisamos. Los átomos de nitrógeno no permanecen en un lugar. Se desplazan lentamente entre seres vivos o muertos, por el aire, la tierra y el agua. A este movimiento se le conoce como ciclo del nitrógeno.

La mayoría del nitrógeno que encontramos en la Tierra se encuentra en la atmósfera. Aproximadamente 80% de las moléculas en la atmósfera de la Tierra está compuesta de dos átomos de nitrógeno unidos entre sí (N₂). Todas las plantas y animales necesitan nitrógeno para elaborar aminoácidos, proteínas y DNA; pero el nitrógeno en la atmósfera no se encuentra en forma que lo puedan usar. Los seres vivos pueden hacer uso de las moléculas de nitrógeno en la atmósfera cuando estas son separadas por rayos o fuegos, por cierto tipo de bacterias, o por bacterias asociadas con plantas de frijoles.
La mayoría de las plantas obtienen el oxígeno que necesitan para crecer de los suelos o del agua donde viven. Los animales obtienen el nitrógeno que necesitan alimentándose de plantas u animales que contienen nitrógeno. Cuando los organismos mueren, sus cuerpos se descomponen y hacen llegar nitrógeno hacia los suelos o tierra, o hacia el agua de los océanos. Las bacterias alteran el nitrógeno para que adquiera una forma que las plantas pueden usar. Otros tipos de bacterias pueden cambiar al nitrógeno y lo disuelven en vías acuátivas en forma tal que les permite regresar a la atmósfera.
Ciertas acciones de los humanos están causando cambios en el ciclo del nitrógeno y en la cantidad de nitrógeno que es almacenado en la tierra, agua, aire y organismos. El uso de fertilizantes ricos en nitrógeno puede agregar demasiado nitrógeno a vías acuátivas cercanas, a medida que los fertilizantes caen en corrientes y pozos. Los restos asociados con la ganadería también agrega gran cantidad de nitrógeno a la tierra y al agua. Los crecientes niveles de nitrato hacen que las plantas crezcan muy rapido hasta que agotan los suminitros y mueren. El número de animnales que comen plantas aumentará cuando aumente el suministro de plantas y se quedan sin alimento cuando las plantas mueren.

Dámaris Rojas

¿Qué es el ciclo del nitrógeno?

El Ciclo del Nitrógeno es uno de los ciclos biogeoquímicos más  importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera. Además los organismos usan el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.  Se desplazan lentamente entre seres vivos como las plantas y animales o muertos como el aire, la tierra y el agua.

La mayoría del nitrógeno que encontramos en la Tierra se encuentra en la atmósfera. Aproximadamente un 80% de las moléculas en la atmósfera está compuesta de dos átomos de nitrógeno unidos entre sí (N2).