Ciclo Del Nitrogeno

CENTRO DE ESTUDIOS DE BACHILLERATO 5/7

“EMILIANO ZAPATA”

CLAVE: 20DBP0003G

ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE

“PROCESO BIOGEOQUIMICO DEL NITRÓGENO”

RIO GRANDE, TUTUTEPEC, OAXACA A 20 DE MARZO DEL 2013.

ÍNDICE

INTRODUCCION: (CICLO BIOGEOQUIMICO DEL NITROGENO)

SUBTEMAS:

• PROCESOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO

• LA ALTERACIÓN HUMANA DEL CICLO DEL N Y SUS CONSECUENCIAS AMBIENTALES

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

CICLO BIOGEOQUIMICO DEL NITROGENO

El ciclo de nitrógeno es un conjunto de procesos biogeoquímicos por los cuales el nitrógeno pasa por reacciones químicas, cambia de forma y se mueve por diferentes embalses en la tierra, incluyendo en organismos vivientes.El nitrógeno es requerido para que todos los organismos se mantengan vivos y crezcan porque es un componente esencial para ADN, ARN y proteína. Sin embargo, la mayoría de los organismos no pueden utilizar nitrógeno atmosférico, el embalse más grande. Los cinco procesos en el ciclo de nitrógeno – fijación, asimilación, mineralización (o amonificación), nitrificación y desnitrificación. Los humanos influyen el sistema global de nitrógeno principalmente por medio de la utilización de fertilizantes basados en nitrógeno.

El Nitrógeno (N), el ladrillo que construye la vida, es un componente esencial del ADN, del ARN, y de las proteínas. Todos los organismos requieren nitrógeno para vivir y crecer. A pesar que la mayoría del aire que respiramos es N2, la mayoría del nitrógeno en la atmósfera no está al alcance para el uso de los organismos. La razón reside en que debido al fuerte enlace triple entre los átomos N en las moléculas de N2, el nitrógeno es relativamente inerte. En realidad, para que las plantas y los animales puedan usar nitrógeno, el gas N2 tiene primero que ser convertido a una forma química disponible como el amonio (NH4+), el nitrato (NO3-), o el nitrógeno orgánico (e.g. urea - (NH3)2CO). La naturaleza inerte del N2 significa que el nitrógeno biológico disponible es, a menudo, escaso en los ecosistemas naturales. Esto limita el crecimiento de las plantas y la acumulación de biomasa.

El Nitrógeno es un elemento increíblemente versátil que existe en forma inorgánica y orgánica, a la vez que en muchos y diferentes estados de oxidación.

Los procesos principales que componen el ciclo del nitrógeno que pasa por la biosfera, la atmósfera y la geoesfera son cinco: la fijación del nitrógeno, la toma de nitrógeno (crecimiento de organismos), la mineralización del nitrógeno (desintegración), la nitrificación y la desnitrificación. Los microorganismos, particularmente las bacterias, juegan un importante papel en todos las principales transformaciones del nitrógeno. Como procesos de mediación microbiales, estas transformaciones de nitrógeno ocurren generalmente más rápido que los procesos geológicos, tales como los movimientos de placas que es un proceso puramente físico que hace parte del ciclo carbónico.

En el caso de los procesos de mediación microbianas, la velocidad se ve afectada por factores ambientales como la temperatura, la humedad y la disponibilidad de recursos que influyen la actividad microbiana.

PROCESOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO:

La Fijación del Nitrógeno

N2 NH4+ La fijación del nitrógeno es un proceso en el cual el N2 se convierte en amonio. Éste es esencial porque es la única manera en la que los organismos puede obtener nitrógeno directamente de la atmósfera. Algunas bacterias, por ejemplo las del género Rhizobium, son los únicos organismos que fijan el nitrógeno a través de procesos metabólicos. Esta simbiosis ocurre de manera bien conocida, en la familia de las legumbres (por ejemplo, fríjoles, arvejas y tréboles). En esta relación, la bacteria que fija el nitrógeno habita los nódulos de las raíces de las legumbres (Figura 2) y reciben carbohidratos y un ambiente favorable de su planta anfitriona a cambio de parte del nitrógeno que ellas fijan. También hay bacterias que fijan el nitrógeno que existe, sin plantas anfitrionas. Éstas son conocidas como fijadores de nitrógeno libre sin límites. En ambientes acuáticos, las algas azules verdosas (en realidad una bacteria llamada cianobacterias) es una importante fijadora de nitrógeno libre sin límites.

Además del nitrógeno que fija la bacteria, eventos de alta energía natural, tales como los relámpagos, fuegos forestales, y hasta flujos de lava, pueden causar la fijación de pequeñas, pero significativas cantidades de nitrógeno. (Figura 3). La alta energía de estos fenómenos naturales puede romper los enlaces triples de las moléculas de N2, haciendo alcanzables átomos individuales de N para la transformación química.

En el curso del último siglo, los humanos se han convertido en fuentes fijas de nitrógeno, tan importantes como todas las fuentes naturales de nitrógeno combinadas: quemando combustible de fósiles, usando fertilizantes nitrogenados sintéticos y cultivando legumbres que fijan nitrógeno . A través de estas actividades, los humanos han duplicado la cantidad de nitrogeno fijada que se dispersa en la biosfera cada año (Figura 3). En seguida se discute las consecuencias de este proceso.

La toma del Nitrógeno

NH4+ N Orgánico El amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es usualmente incorporado rápidamente en la proteína y otros compuestos de nitrógeno orgánico, ya sea por la planta anfitriona, por la misma bacteria, o por otro organismo del suelo. Cuando los organismos más cercanos a lo alto de la cadena alimenticia (como nosotros!) comen, usan el nitrógeno que ha sido inicialmente fijado por el nitrógeno que fija la bacteria.

La Mineralización del Nitrógeno

El N Orgánico NH4+ Después de que el nitrógeno se incorpora en la materia orgánica, frecuentemente se vuelve a convertir en nitrógeno inorgánico a través de un proceso llamado mineralización del nitrógeno, también conocido como desintegración. Cuando los organismos mueren, las materias de descomposición (como la bacteria y los hongos) consumen la materia orgánica y llevan al proceso de descomposición. Durante este proceso, una cantidad significativa del nitrógeno contenido dentro del organismo muerto se convierte en amonio. Una vez que el nitrógeno está en forma de amonio, está también

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