Ciclo do Nitrogênio

De: Gabriel Felipe – 15 anos

(Fonte da imagem: oqajuda)

     Um elemento químico muito importante para a sobrevivência das plantas e do ser humano, o nitrogênio (também chamado de azoto) possui um importante e um dos mais complexos ciclos biogeoquímicos. As bactérias são muito importantes para esse ciclo, contribuindo para ele através do mutualismo em relação às leguminosas, e outros mais variados processos.


     O nitrogênio é o elemento químico de número atômico 7 que possui uma extrema importância para a vida do homem e para natureza, estando presente desde nos aminoácidos, que compõe as proteínas, e até mesmo na base nitrogenada dos nucleotídeos, compondo o RNA e DNA.
     Como foi falado, o homem e as plantas não vivem sem o nitrogênio, sendo assim, para aderir o elemento ao corpo humano e mesmo para as plantas é necessário um ciclo, o qual é chamado de ciclo do nitrogênio, onde se tem uma sequência de etapas que irá fazer com que o elemento chegue a condições em que possa ser assimilado pelo nosso corpo e pelas plantas. Agora que já sabemos um pouco mais sobre o nitrogênio, vamos entender como funciona cada etapa desse ciclo tão importante.

1ª etapa: Fixação do nitrogênio no solo

     No planeta Terra, a atmosfera é a maior fonte de nitrogênio, porém ele se encontra na forma de gás nitrogênio (N₂). Os animais e as plantas não conseguem assimilar o gás nitrogênio para aderi-lo as moléculas orgânicas (com exceção de algumas bactérias e algumas algas), ou seja, é necessário fazer com que esse gás nitrogênio consiga chegar até as plantas de alguma maneira, para que seja passado adiante através de cadeias e teias alimentares.
     Para chegar às plantas, o gás nitrogênio deve ser fixado no solo. Essa fixação pode ocorrer por fenômenos naturais (como relâmpagos) chamados de fixação física, onde a forte energia do relâmpago é capaz de separar as moléculas do nitrogênio, permitindo-as se ligarem com partículas de oxigênio formando o monóxido de nitrogênio (NO) que, com a chuva, será levado ao solo. Porém, o meio mais comum de fixação, chamado de fixação biológica, é feito por bactérias livres, algumas algas azuis e até mesmo por Rhizobiuns (bactérias presente nas raízes de leguminosas), também podendo ser chamadas de bactérias fixadoras. Feito esta etapa, o gás nitrogênio se transforma em amônia (NH3) ou em íons amônios (NH4+). Este processo de fixação pode ser representado pela equação química N₂ + 3H₂ à 2NH₃, na qual mostra o gás nitrogênio reagindo com o hidrogênio, formando assim, a amônia.

(gás nitrogênio) N₂ à NH₃ (amônia)

 


2ª etapa: Nitrificação
     Porém a amônia é tóxica e por esse motivo não será incorporada pela planta. Essa segunda etapa chamada de nitrificação é o processo que vai transformar a amônia em nitrato, passando também por nitrito, seguindo a sequência amônia –> nitrito –> nitrato. É dividida em duas partes, a nitrosação e a nitratação:
     •Nitrosação: As bactérias nitrosomonas (ou as nitrococcus caso seja num ambiente aquático) transformam a amônia tóxica em nitrito (NO₂-) com o intuito de produzir energia, porém mesmo assim o nitrito ainda não pode ser aproveitado pela planta, pois assim como a amônia, também é tóxico.

(amônia) NH₃ à NO₂-(nitrito)


     •Nitratação: As bactérias nitrobacters (ou nitrosococcus caso seja num ambiente aquático) transformam o nitrito em nitrato (NO₃-) também com o intuito de produzir energia. Agora sim a planta consegue fazer a assimilação e aderir o nitrogênio na forma de nitrato em suas moléculas orgânicas, o qual passará para os herbívoros e assim sucessivamente, até o fim da cadeia ou teia alimentar.

(nitrito) NO₂ à NO₃ (nitrato)

3ª etapa: Amonificação

     Quando algum animal ou vegetal morre, temos restos orgânicos de proteínas e outras coisas, que por sua vez serão decompostos no solo por fungos e bactérias. A partir desses restos, o que tinha de nitrogênio no animal ou vegetal se transforma novamente em amônia, que poderá futuramente se transformar em nitrito e consequentemente em nitrato, sendo reutilizado por outras plantas e animais.

Restos orgânicos (proteína; vitaminas; ATP; nucleotídeo; etc.) à NH₃ (amônia)

4ª etapa: Desnitrificação

     A última etapa do ciclo equivale ao inicio, onde bactérias da espécie Pseudômonas denitrificans transformam o nitrato novamente em gás nitrogênio (N₂), e parte dele será posteriormente fixado no solo e passará novamente por todo o ciclo.

(nitrato) NO₃ à N₂ (gás nitrogênio)