Explique ¿Qué se entiende por ciclo del nitrógeno?

La función del ciclo del nitrógeno es dividirlo en partes que lo hagan accesible y apto para el uso de las diversas plantas y animales que lo necesitan. El nitrógeno es el más común de todos los gases (aproximadamente el 78 por ciento) que se puede encontrar en la atmósfera de la tierra y es necesario para la supervivencia de todos los ecosistemas.

El nitrógeno es uno de los componentes principales que forman el ADN, que es la 'huella digital' genética que es única para cada organismo vivo.

Además de la atmósfera, el nitrógeno se puede encontrar en organismos muertos y en descomposición y en los desechos animales, pero, aunque es necesario para la vida, no se puede utilizar para la gran mayoría de aquellos que lo necesitan tal como está. Hay algunos organismos que pueden manejar nitrógeno en este estado y estos organismos se denominan bacterias fijadoras de nitrógeno, simplemente porque eso es lo que hacen.

Esta bacteria vive en el suelo y en las raíces de algunas plantas y transforma el nitrógeno en nitratos y amoniaco, que son utilizados por las plantas. La siguiente parte del ciclo implica que las plantas sean devoradas por los animales y, por lo tanto, obtengan el nitrógeno que necesitan de esta manera.

Los desechos animales devuelven el nitrógeno al suelo y el ciclo puede comenzar de nuevo. Para que se elimine el peligro de un exceso de nitrógeno en el suelo, también hay bacterias que desnitrifican el suelo y así mantienen los niveles en equilibrio. Estas bacterias son responsables de tomar los compuestos de nitrógeno y devolverlos al gas nitrógeno que se puede liberar a la atmósfera.

Los ecologistas han realizado un estudio del ciclo del nitrógeno y les preocupa que la actividad humana, como el uso de fertilizantes nitrogenados artificiales, la liberación de nitrógeno en las aguas residuales y la quema de combustibles fósiles, haya cambiado drásticamente el ciclo global del nitrógeno.

CICLO DEL NITRÓGENO
La atmósfera de la Tierra se compone de aproximadamente un 78% de nitrógeno.
Las plantas no pueden utilizar nitrógeno molecular atmosférico a menos que se fijen en
forma de amoníaco o nitratos.
El nitrógeno en la atmósfera es químicamente inerte. No se combina fácilmente
con otras moléculas.
Ciclo del nitrógeno:
    es un ciclo biogeoquímico que describe la transformación de
   nitrógeno y compuestos que contienen nitrógeno en la naturaleza.
   El movimiento cíclico del nitrógeno molecular de la atmósfera al suelo
   y del suelo a la atmósfera a través de plantas, animales y
   microorganismos se denomina "ciclo del nitrógeno".
El ciclo del
   nitrógeno consta de cinco pasos, fijación de nitrógeno (abiológico y biológico)
   asimilación de nitrógeno
   amonificación
   nitrificación
   desnitrificación.
Fijación de nitrógeno:
   método de conversión de nitrógeno atmosférico en una forma utilizable
   (como amoniaco y nitratos) por las plantas. Ocurre por dos métodos.
   Fijación biológica de nitrógeno:
   ▪ En la fijación biológica de nitrógeno, el nitrógeno atmosférico se convierte
  en óxidos de nitrógeno por rayos y radiaciones ultravioleta.
   ▪ En la naturaleza, relámpagos, truenos y tú.V. La radiación proporciona suficiente
  energía para convertir di nitrógeno en óxidos de nitrógeno (NO, NO2, N2O).
   ▪ Las combustiones industriales, los incendios forestales, los escapes de automóviles y las
  estaciones generadoras de energía también son fuentes de óxidos de nitrógeno atmosférico.
  Fijación biológica de nitrógeno:
  ▪ La reducción de nitrógeno molecular en amoniaco por
     bacterias fijadoras de nitrógeno (organismos vivos) se denomina fijación biológica de nitrógeno.
  ▪ La enzima nitrogenasa, que es capaz de reducir el nitrógeno, está
     presente principalmente en procariotas. Estos microbios se denominan
     fijadores de nitrógeno.
  ▪ Las bacterias fijadoras de nitrógeno son de dos tipos, son
     bacterias independientes y simbiónicas.
  ▪ Las bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas viven en asociación con las raíces de las
     plantas leguminosas.
  ▪ El rizobio es una bacteria simbiótica que vive en los nódulos de las raíces de
     plantas leguminosas como frijoles, guisantes, garbanzo y maní.
  ▪ Los nódulos de la raíz contienen un pigmento llamado leghemoglobina.
  ▪ El amoniaco es el principal producto de la fijación biológica de nitrógeno.
Asimilación de nitrógeno:
  El proceso de absorber nitratos, amoníaco y unir químicamente el
  nitrógeno con otros elementos para producir moléculas orgánicas nitrogenadas
  por parte de plantas y animales se llama asimilación de nitrógeno.
  Los nitratos y amoniaco formados en la fijación de nitrógeno, son
  absorbido por las plantas y convertido en aminoácidos, proteínas, enzimas,
  clorofila, ácidos nucleicos, etc., dentro del cuerpo.
Amonificación: O: Mineralización:
  La conversión de moléculas orgánicas nitrogenadas de cadáveres de
  plantas y animales en amoníaco por bacterias amonificantes se denomina
  amonificación.
Nitrificación:
  La conversión de amoníaco en nitritos (con la ayuda de
  Nitrosomonas) y nitratos (con la ayuda de Nitrobacter) por las
  bacterias nitrificantes se llama nitrificación. P.ej,,.
Desnitrificación:
  Los nitratos presentes en el suelo se convierten en nitrógeno molecular.
  al desnitrificar bacteira se le llama desnitrificación.
  Este nitrógeno molecular se libera a la atmósfera para mantener el
  equilibrio del nitrógeno en la atmósfera.
  Las bacterias desnitrificantes como Pseudomonas denitrificans convierten el
  nitrato en nitrito, el nitrito en óxido nítrico y el nitrógeno y el
  óxido nítrico en di nitrógeno.

El nitrógeno es una gran parte de la atmósfera terrestre. De hecho, el nitrógeno constituye el 78 por ciento de nuestro aire. El nitrógeno es extremadamente importante en los seres vivos. Forma los componentes básicos de las proteínas. Necesitamos proteínas porque forman nuestra piel y cabello. Las proteínas también nos ayudan a digerir los alimentos. Obtenemos nuestro nitrógeno de las plantas y las plantas lo obtienen de las bacterias del suelo. Nuestra atmósfera proporciona a la vida el nitrógeno que necesita.

¿Cómo llega el nitrógeno a las plantas y los animales desde el aire?
El ciclo del nitrógeno es uno de los sistemas importantes para los seres vivos. Las bacterias extraen el nitrógeno del aire y lo transforman en nutrientes en el suelo. Esos nutrientes ayudan a que las plantas crezcan. Cuando los animales comen plantas, también comen el nitrógeno dentro de las plantas. Los animales devuelven nitrógeno al suelo a través de sus desechos. Las plantas y los animales también devuelven nitrógeno al suelo con sus cuerpos cuando mueren. El ciclo se completa cuando otras bacterias procesan el material vegetal y animal y liberan nitrógeno al suelo y al aire.

¿Cuál es la relación entre el nitrógeno y la presión?
El nitrógeno no solo proporciona nutrientes valiosos para la vida, sino que también tiene otro propósito muy importante. Hay tanto nitrógeno en nuestra atmósfera que agrega masa extra al aire. Cuando agrega más masa a la atmósfera, aumenta la presión de la misma manera que agregar aire adicional a un neumático de bicicleta aumenta la presión dentro de la cámara. Demasiada o muy poca presión puede tener un efecto grave sobre nosotros si estamos desprotegidos. Los buzos de aguas profundas, como los trabajadores de las plataformas petrolíferas, experimentan una gran presión cuando se encuentran en las profundidades del océano. El agua circundante aprieta sus cuerpos y deben usar trajes especiales para protegerse de ser aplastados. Los astronautas en el espacio también deben usar trajes especiales. En el espacio, hay tan poca presión a su alrededor que el aire de sus pulmones saldría rápidamente y sus cuerpos se inflarían como un globo.

Las proteínas son importantes compuestos nitrogenados. Son una de las tres clases principales de sustancias alimenticias (otras son grasas y carbohidratos). Las plantas pueden sintetizar (construir) proteínas a partir de compuestos simples que contienen nitrógeno. Los animales no pueden sintetizar proteínas; la obtienen comiendo plantas o animales.

Algunas plantas pueden sintetizar proteínas a partir del nitrógeno del aire, por ejemplo, frijoles, guisantes y trébol. Tienen nódulos en sus raíces que contienen bacterias fijadoras de nitrógeno. Estas bacterias fijan el nitrógeno atmosférico; es decir, convertirlo en compuestos nitrogenados. En segundo lugar, las sales de amonio ingresan al suelo en las excretas de los animales y a través de la descomposición de los restos de plantas y animales. Las bacterias nitrificantes del suelo convierten las sales de amonio en nitratos. Otra fuente de nitratos en el suelo es la lluvia. El nitrógeno y el oxígeno se combinan en la atmósfera durante las tormentas eléctricas para formar óxidos de nitrógeno. Estos gases reaccionan con el agua para formar ácido nítrico.

Una ducha de lluvia trae ácido nítrico a la Tierra y reacciona con los minerales para formar nitratos. Las plantas absorben estos nitratos a través de sus raíces. Algunos nitratos se vuelven a convertir en nitrógeno gaseoso mediante la desnitrificación de las bacterias. La forma en que el nitrógeno circula del aire al suelo y a los seres vivos y viceversa se denomina ciclo del nitrógeno.

Las formas de vida utilizan el nitrógeno para llevar a cabo muchas de las funciones de la vida. Este elemento es especialmente importante para la vida vegetal. Sin embargo, el nitrógeno en su forma gaseosa es casi totalmente inutilizable para las formas de vida. Primero debe convertirse o 'arreglarse' en una forma más utilizable. El proceso de conversión del nitrógeno se llama fijación.

Existen bacterias especializadas cuya función es fijar el nitrógeno, convertirlo, para que pueda ser utilizado por las plantas. Todavía hay otras bacterias que hacen lo contrario. Es decir, devuelven el nitrógeno a su forma gaseosa.

Una vez fijado el nitrógeno, puede ser absorbido y utilizado por las plantas y, posteriormente, por los animales.

El proceso de fijación del nitrógeno, utilizado por plantas y animales, y luego devuelto a la atmósfera se conoce como ciclo del nitrógeno.

                      CICLO DEL NITRÓGENO La atmósfera de la tierra consiste en aproximadamente un 78% de nitrógeno. Las plantas no pueden utilizar nitrógeno molecular atmosférico a menos que se fijen en forma de amoníaco o nitratos. El nitrógeno en la atmósfera es químicamente inerte. No se combina fácilmente con otras moléculas. Ciclo del nitrógeno: Es un ciclo biogeoquímico que describe la transformación de nitrógeno y compuestos que contienen nitrógeno en la naturaleza. El movimiento cíclico del nitrógeno molecular de la atmósfera al suelo y del suelo a la atmósfera a través de plantas, animales y microorganismos se denomina "ciclo del nitrógeno". El ciclo del nitrógeno consta de cinco pasos: Fijación de nitrógeno (abiológica y biológica) Asimilación de nitrógeno Amonificación Nitrificación Desnitrificación Fijación de nitrógeno:El método de conversión de nitrógeno atmosférico en una forma utilizable (como amoníaco y nitratos) por las plantas. Ocurre por dos métodos. Fijación biológica de nitrógeno: ▪ En la fijación biológica de nitrógeno, el nitrógeno atmosférico se convierte en óxidos de nitrógeno por rayos y radiaciones ultravioleta. ▪ En la naturaleza, relámpagos, truenos y tú.V. La radiación proporciona suficiente energía para convertir di nitrógeno en óxidos de nitrógeno (NO, NO2, N2O). ▪ Las combustiones industriales, los incendios forestales, los escapes de automóviles y las estaciones generadoras de energía también son fuentes de óxidos de nitrógeno atmosférico. Fijación biológica de nitrógeno: ▪ La reducción de nitrógeno molecular en amoniaco por bacterias fijadoras de nitrógeno (organismos vivos) se denomina fijación biológica de nitrógeno. ▪ La enzima nitrogenasa, que es capaz de reducir el nitrógeno,está presente principalmente en procariotas. Estos microbios se denominan fijadores de nitrógeno. ▪ Las bacterias fijadoras de nitrógeno son de dos tipos, son bacterias independientes y simbiónicas. ▪ Las bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas viven en asociación con las raíces de las plantas leguminosas. ▪ El rizobio es una bacteria simbiótica que vive en los nódulos de las raíces de plantas leguminosas como frijoles, guisantes, garbanzo y maní. ▪ Los nódulos de la raíz contienen un pigmento llamado leghemoglobina. ▪ El amoníaco es el producto principal de la fijación biológica de nitrógeno. Asimilación de nitrógeno: El proceso de absorber nitratos, amoníaco y unir químicamente el nitrógeno con otros elementos para producir moléculas orgánicas nitrogenadas por plantas y animales se denomina asimilación de nitrógeno. Los nitratos y amoniaco formados en la fijación de nitrógeno, son absorbidos por las plantas y convertidos en aminoácidos,proteínas, enzimas, clorofila, ácidos nucleicos, etc., dentro del cuerpo.Amonificación: O: Mineralización: La conversión de moléculas orgánicas nitrogenadas de cuerpos muertos de plantas y animales en amoníaco por bacterias amonificantes se denomina amonificación.Nitrificación: La conversión de amoníaco en nitritos (con la ayuda de Nitrosomonas) y nitratos (con la ayuda de Nitrobacter) por bacterias nitrificantes se llama nitrificación. Ej. ,,. Desnitrificación: Los nitratos presentes en el suelo son convertidos en nitrógeno molecular por bacteira desnitrificante que se llama desnitrificación. Este nitrógeno molecular se libera a la atmósfera para mantener el equilibrio del nitrógeno en la atmósfera. Las bacterias desnitrificantes como Pseudomonas denitrificans convierten el nitrato en nitrito,nitrito en óxido nítrico y nitrógeno y óxido nítrico en di nitrógeno.

El ciclo de nitrificación ocurre por el proceso de fijación de nitrógeno, nitración, amonificación y desnitrificación. Las plantas absorben nit. Del suelo los animales los comen y obtienen liendres. Después de la muerte de los animales o sus excrementos se transforman en amoníaco y sal de amonio en el suelo, por ejemplo, bacterias. Las nitrosomonas lo convierten en nitritos que se transforman en nitratos por la bacteria nitrobacter. Las plantas lo toman para producir sus proteínas. Los nitratos también se pueden convertir en nitrógeno atmosférico al desnitrificar el bacto.

: "La circulación de nitrógeno libre de la atmósfera a proteínas a través de plantas y animales y finalmente de regreso al nitrógeno atmosférico se llama ciclo del nitrógeno".
El ciclo del nitrógeno consta de una serie de reacciones del nitrógeno y sus compuestos. Casi todas estas reacciones tienen lugar a través de organismos vivos como plantas verdes y bacterias.
Proceso por el cual se consume nitrógeno atmosférico: -

1) Como resultado de las descargas eléctricas en la atmósfera, el nitrógeno y el oxígeno presentes en la atmósfera se combinan para formar óxido nítrico. NO que además se combina con el oxígeno para formar dióxido de nitrógeno, NO2. Los óxidos se combinan con el agua para formar ácido nitroso HNO2 y ácido nítrico HNO3. Estos ácidos son transportados al suelo por la lluvia. Estos oxiácidos se combinan con la cal presente en el suelo para formar nitritos y nitratos que son consumidos por las plantas.

2) Bacterias simbióticas que viven en los nódulos de plantas leguminosas como guisantes, frijoles o gramo, etc: absorben directamente el nitrógeno atmosférico produciendo compuestos nitrogenados como amoniaco y nitratos. Estos compuestos solubles de nitrógeno son absorbidos por las raíces y así se convierten en proteínas. La proteína vegetal se convierte en proteína animal a través de la alimentación de animales y seres humanos. En el cuerpo animal, la proteína se convierte en compuestos más simples como urea y aminoácidos.
Como resultado de estos procesos, se extrae una gran cantidad de nitrógeno de la atmósfera.

Procesos por los que se libera nitrógeno a la atmósfera:
La descomposición de las proteínas vegetales y animales conduce a la formación de amoníaco. Luego, el amoníaco se convierte en nitratos y bacterias nutritivas. Luego, estos nitratos se descomponen en nitrógeno libre mediante la desnitrificación de las bacterias. El nitrógeno libre se mezcla en el aire.

El nitrógeno es esencial para todos los organismos vivos porque es un componente importante del ADN, el ARN y las proteínas. Para obtener más detalles, visite el ciclo del nitrógeno .