E CRISTO AMIGO PEDRO A NOLASCO ASIGNATURA: ECOLOGÍA SESIÓN 17: EL CICLO DEL NITRÓGENO GRADO: PRIMERO NIVEL: SECUNDARIA PROFESOR: Juan Carlos Medina Calvanapón BIMESTRE: III FECHA: 21 – 08 - 2020 A. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Describe las características del ciclo del nitrógeno, así como su influencia humana. 2. Discrimina las etapas del nitrógeno y su importancia en la naturaleza y en los seres vivos. B. DESARROLLO DE CONTENIDOS: “En nitrógeno, es una parte esencial de los aminoácidos, elemento básico de la vida, se encuentra en una proporción del 78% en la atmósfera, pero el nitrógeno gaseoso debe ser transformado en una forma químicamente utilizable antes de poder ser usado por los organismos vivos, esto se logra a través del ciclo del nitrógeno. El nitrógeno es fijado en forma natural durante las tormentas y por microorganismos y algas verde-azules, luego es asimilado por las plantas en forma de nitratos, e incorporado a sus tejidos en forma de proteínas vegetales. Después, el nitrógeno recorre la cadena alimentaria desde las plantas a los herbívoros, y de estos a los carnívoros; cuando estos mueren, los compuestos nitrogenados se descomponen produciendo amoniaco, parte de este amoníaco, pasa por un proceso llamado nitrificación, y se recupera en forma de nitratos por las plantas. Los nitratos no asimilables se almacenan en el humus en descomposición o desaparecer del suelo por lixiviación, siendo arrastrado por los arroyos y lagos. Otra posibilidad es convertirse en nitrógeno molecular (atmosférico) mediante la desnitrificación y volver a la atmósfera”. CICLO DEL NITRÓGENO 1. Características: El nitrógeno es un elemento esencial de las células, porque forma parte de la estructura de los aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos, es otro elemento indispensable para el desarrollo de los seres vivos. El aire de la atmósfera contiene un 78% de nitrógeno, por lo tanto, la atmósfera es un reservorio de este compuesto. A pesar de su abundancia, pocos son los organismos capaces de absorberlo directamente para utilizarlo en sus procesos vitales. 2. Etapas del ciclo del nitrógeno: Su ciclo presenta las siguientes etapas: 2.1. Fijación: El nitrógeno molecular atmosférico (N2) es fijado en forma natural por los seres vivos (fijación biológica) y por procesos industriales (fijación industrial): a. El nitrógeno es fijado en forma natural durante las tormentas formándose el dióxido de nitrógeno (NO2), el cual se disuelve en la lluvia y cae al suelo en forma de ácido nítrico. b. La fijación de nitrógeno por los seres vivos está a cargo de un grupo de microrganismos del suelo y de las cianofitas o algas verdes-azules. Las bacterias del género Rhizobium, colonizan y forman nódulos en las raíces de las leguminosas (alverjas, alfalfa, soya, etc.), estableciendo una simbiosis. Las bacterias obtienen alimento de la planta y está en cambio, recibe compuestos nitrogenados en abundancia. Las bacterias de vida libre (ni simbióticas) del género Azotobacter, presente en los suelos ácidos. Las cianofitas de los géneros: Anabaena y Nostoc. c. A través de procesos industriales se puede fijar nitrógeno molecular atmosférico y obtener productos como nitrato amónico y cianamida que son utilizados como fertilizantes. 2.2. Asimilación: Las plantas asimilan el nitrógeno fijado, en forma de nitratos. Una vez que el nitrato se encuentra dentro de la célula vegetal, se reduce nuevamente a amonio y este al unirse con el carbono origina los aminoácidos con lo que se construyen las proteínas. El nitrógeno también se encuentra en las células formando parte de la estructura de los ácidos nucleicos. Los animales asimilan el nitrógeno en forma de aminoácidos. Los herbívoros lo obtienen al consumir plantas y los carnívoros al alimentarse de leche, huevos, carnes, etc. 2.3. Amonificación o putrefacción: Cuando las plantas y animales mueren, los compuestos nitrogenados (proteínas y aminoácidos) se descomponen por acción bacteriana, produciendo amoniaco (NH3), proceso llamado Amonificación. El amoniaco también es liberado en la orina de los animales. 2.4. Nitrificación: El amoniaco es recuperado por las plantas a través de la nitrificación, esto es la transformación del amoniaco en nitrito y de nitrito a nitrato, lo cual se realiza en dos fases: Nitrosación: Transformación del amoniaco a nitrito, lo realizan las bacterias nitrosantes que oxidan el NH3 a NO2-: Nitrosomonas, Nitrosococcus. Nitratación: transformación de nitrito a nitrato, lo realizan las bacterias nitratantes que reducen NO2- a NO3-: Nitrobacter. 2.5. Desnitrificación: Los nitratos y nitritos si no son asimilados por las plantas se devuelve al aire, en forma de nitrógeno molecular (N2) Esto lo realizan las bacterias desnitrificantes tales como las Pseudomonas. Este proceso ocurre por lo general en suelos pobremente aireados. 3. Influencia humana en el ciclo del nitrógeno: Las actividades humanas, pueden disminuir el nitrógeno en el ciclo, o producir una sobrecarga. Por ejemplo, los cultivos intensivos y la recogida de rastrojos han causado un descenso del contenido de nitrógeno en los suelos agrícolas, lo cual sólo puede restituirse por medio de fertilizantes nitrogenados artificiales, que suponen un gasto económico. Por otra parte, la lixiviación del nitrógeno de las tierras de cultivo demasiadas fertilizadas, los residuos animales y las plantas residuales han dañado demasiado el nitrógeno a los ecosistemas acuáticos, produciendo un descenso en la calidad del agua y estimulando en crecimiento excesivo de las algas. Además, el dióxido de nitrógeno vertido en la atmósfera por los escapes de los automóviles y las industrias se descompone y reacciona con otros contaminantes atmosféricos dando origen al smog fotoquírnico.
