Ciclo del nitrógeno: explicación y ejemplos

Ciclo del nitrógeno

¿Sabes de qué se trata el ciclo nitrógeno? Este ciclo es el proceso biológico de plantas, animales,  y microorganismos y abióticos de la luz, PH, características del suelo, entre otros, está basado en el suministro del mismo en los seres vivos. Es también conocido como uno de los ciclos bioquímicos más destacados que permite mantener el equilibrio de la biosfera terrestre.

Índice

    ¿Para qué es necesario el nitrógeno?

    Para qué es necesario el nitrógeno

    El nitrógeno es un elemento químico que tiene más abundancia en la atmósfera, además de ser un elemento indispensable que produce aminoácidos, ADN y proteínas.

    Este porcentaje por ser alto los seres vivos no es aprovechado por los seres vivos, sino hasta completar el ciclo, claro, hay que excluir las bacterias.

    Es necesario la intervención de los vegetales y las bacterias  para que el nitrógeno se absorba por los seres vivos.  Estos tienen como función principal mantener fijo el nitrógeno al suelo, para ser aprovechado por los animales y plantas antes de convertirse en nitrógeno gaseoso, luego se devuelve a la atmósfera.

    Proceso del ciclo del nitrógeno

    Debes tener en cuenta que hay  procesos que deben seguirse para que el nitrógeno sea bien aprovechado por los seres vivos en el ciclo del nitrógeno. De esta forma, en este ciclo se desarrolla después de un proceso que esté definido correctamente de acuerdo a los pasos, en el que se incluyen procesos químicos, físicos y biológicos.

    Fijación biológica

    En lo que respecta la fijación biológica hay que destacar que los seres vivos no logran absorber este elemento químico en estado gaseosos tal como se encuentra en la atmósfera, por ello se debe transformar en nitrógeno orgánico.

    Por medio del cual se logra a través de la fijación biológica a través de bacterias simbióticas que se encuentra en las plantas, además de absorber el nitrógeno producido del suelo.

    ¿Cómo llega el nitrógeno a la tierra? Este llega a la tierra por la energía que se sueltan los rayos de las tormentas eléctricas que suceden al enviar nuevamente al suelo el nitrógeno a través de las precipitaciones.

    Cadena alimenticia

    El nitrógeno ingresa en la cadena alimenticia cuando las plantas y vegetales lo retiran del suelo; después pasa a los animales herbívoros y a los carnívoros.

    Amonificación

    En la amonificación está enfocada a la transformación química del nitrógeno el cual fue absorbido y consumido por animales plantas, que después de muertos de desprenden y descomponen el nitrógeno amoniacal.

    Nitrificación y desnitrificación

    En la nitrificación y desnitrificación vuelve a estar contenido en el suelo el nitrógeno amoniacal y es aprovechado por las plantas como nitrificación.

    También hay que destacar que estos nitratos se van nuevamente a la atmósfera por medio de la desnitrificación, esto sucede cuando disminuye el nitrato a nitrógeno gaseoso o por lixiviación que cuando se disuelve en el agua, el cual llega a ríos y lagos.

    Relación del ciclo de nitrógeno y actividad humana

    ¿Te has preguntado qué relación tiene el ciclo del nitrógeno y actividad humana? Muchas de las actividades humanas afectan de forma negativa el ciclo del nitrógeno.

    Cuando se abonan de manera exagerada los suelos, la tala de árboles, el cultivo intensivo, el combustible de los vehículos o las centrales térmicas perjudican el ciclo incidiendo en los niveles de nitrógeno en estado natural generando un aumento en la contaminación.

    ¿Cuáles son los puntos más importantes en este ciclo?

    En primer lugar el nitrógeno es un componente indispensable de los cuerpos de los seres vivos. Además hay que destacar que estos átomos de nitrógeno, éste se encuentra en todas las proteínas.

    Ten en cuenta que el nitrógeno puede utilizarse por las plantas, se adquieren los compuestos nitrogenados que se pueden utilizar.

    En la agricultura y naturaleza el nitrógeno es un nutriente limitante. Este nutriente está disponible en pequeñas  cantidades, por esta razón el crecimiento es limitado.

    Los fertilizantes contienen fósforo y nitrógeno los cuales llegan a lagos y ríos, los cuales provocan florecimientos de algas, este proceso de llama eutrofización.

    ¿Cuál es el papel de las bacterias en el ciclo del nitrógeno?

    Cuando el nitrógeno llega al mundo de los vivos a través de otras procarientas unicelulares y bacterias que transforman el nitrógeno atmosférico. Esto se hace de manera biológicamente que se utilizan por medio del llamado fijación del nitrógeno que viven en el agua o el suelo. Este proceso ocurre porque otras son simbiontes que benefician a la plantas por dentro.

    Por otra parte, los microorganismos que actúan como fijadores de nitrógeno captan el nitrógeno atmosférico cuando se transforma en amoníaco, éste también puede ser utilizados y absorbidos por las plantas que producen moléculas orgánicas.

    ¿Qué ocurre con las moléculas nitrogenadas?

    Estas moléculas nitrogenadas se trasladan a los animales cuando se consumen las plantas, cuando estés dentro del cuerpo, que son incorporadas o también se pueden degradar y excretadas como desecho o como la urea de la orina.

    Cabe destacar que el nitrógeno no está presente siempre en los seres vivos, en cambio las bacterias lo transforman en nitrógeno orgánico a gaseoso. Hay que agregar que este proceso implica diferentes pasos en los ecosistemas terrestres.

    También convierten los compuestos nitrogenados de los organismos muertos en amoníaco, éste es transformado en nitritos y nitratos.  Finalmente, estos procariontes desnitrificantes los nitratos se transforman en gaseoso.

    ¿Cómo actúa este ciclo en los ecosistemas marinos?

    Ciclo de nitrógeno en ecosistema

    Por el momento no existe con claridad  el enfoque de cómo es el ciclo del nitrógeno en los ecosistemas terrestres. A pesar de esto algunos pasos son semejantes en el ciclo del nitrógeno marino, estos procesos de amonificación, desnitrificación y nitrificación son hechos por arqueas marinas y bacterias.

    ¿Cuándo se forman las rocas sedimentarias?

    Estos compuestos nitrogenados llegan al suelo oceánico formado en sedimento. Aunque los periodos de tiempo se han prolongado, estos sedimentos se comprimen hasta formar rocas sedimentarias.

    Se mueven las rocas sedimentarias cuando ocurre un levantamiento geológico que permite que las plantas sean ricas en nitrógeno, se llama fuente destacada del nitrógeno para los ecosistemas terrestres.

    En la mayoría de los procesos de los ecosistemas naturales, como la descomposición y primaria, está limitado la cantidad de nitrógeno disponible. Esto significa que el nitrógeno es limitante, éste se encuentra en menos cantidad, y por lo tanto, impide el crecimiento de las poblaciones u organismos.

    ¿Cómo saber si el nutriente es limitante?

    Si el nutriente es limitante, agregar más aumentará el crecimiento, esto significa que las plantas crecerán más altas que las plantas sin tratamiento, esto hace el nitrógeno limitado. Si por el contrario, no existe una diferencia en el crecimiento durante el experimento, esto sugiere otro nutriente diferente.

    Cabe destacar que los dos nutrientes limitantes como el fósforo y el nitrógeno son conocidos como limitantes, por ser  muy  comunes en la agricultura, y en los ecosistemas naturales. Por esta razón, se evidencia la etiqueta de la bolsa del fertilizante que tiene en su contenido gran cantidad de fósforo y nitrógeno.

    ¿Cómo influye la actividad humana el ciclo del nitrógeno?

    Los seres humanos no logramos fijar el nitrógeno de forma biológica, por esta razón , se fija de manera industrial, en el que se producen aproximadamente 450 millones de toneladas métricas de nitrógeno fijo, es importante destacar que un método químico de nombre de Haber Bosch, que permite reaccionar con hidrógeno.

    Cabe destacar que el nitrógeno fijo se utiliza para la producción de fertilizantes que se utilizan en los huertos, cultivos agrícolas y jardines.

    En forma general, el nitrógeno se libera al ambiente en la actividad humana por dos medios, el primero es que la quema de combustible fósiles y uso de fertilizantes nitrogenados en la agricultura. Además, aumentan en la atmósfera los niveles de compuestos nitrogenados.

    ¿Cómo contribuye el nitrógeno en la radiación térmica?

    Los altos niveles de nitrógeno atmosférico no se parecen a los efectos asociados con efectos que son perjudiciales cuando hay producción de lluvia ácida, además contribuye al proceso de la radiación térmica que es emitida por la superficie planetaria, pero en forma de óxido nitroso.

    Cuando se hace uso de fertilizantes artificiales que contienen fósforo y nitrógeno en la agricultura, este fertilizante sobrante es posible que llegue a los arroyos y lagos, por medio del escurrimiento superficial. Entre estos efectos se encuentran el escurrimiento de fertilizantes que es la eutrofización de agua dulce y salada

    Una vez termina el escurrimiento de nutrientes se produce una proliferación de otros organismos u algas, este crecimiento se debe a que existe la disponibilidad del fósforo y nitrógeno.

    Importancia del ciclo de nitrógeno

    ¿Sabes por qué es importante ciclo de nitrógeno? Por ser un circuito imprescindible para la vida, debido a que las plantas, animales y los animales no logran fijar el nitrógeno a partir de la forma gaseosa (N2), aunque se necesita de forma grande para producir aminoácidos, ácidos nucleicos, proteínas y ADN.

    Por esta razón, necesitamos la manipulación del gas de otras formas de vida, de esta manera es como el nitrógeno llega a nuestro organismo por medio de la larga cadena de transmisión.

    Ciclo del nitrógeno en el agua

    El ciclo de nitrógeno no cambia mucho cuando el proceso es en el agua, es decir, la superficie de lagos, ríos y mares. Mediante el escurrimiento llega el nitrógeno logrando como resultado el uso de  los fertilizantes elaborados de forma natural.

    En cambio, por otro lado se comunica a través de las cadenas tróficas marinas, es aquí donde intervienen una gran variedad de animales acuáticos y terrestres, en el caso de alimentarse de animales acuáticos.  Esto significa que el ciclo microscópico entre desnitrificantes y nitrificantes se repite hasta liberar el nitrógeno a la atmósfera.

    Efectos del nitrógeno sobre la salud

    Como has visto el ciclo de nitrógeno es complejo, pero así como funciona el ciclo del carbono, este elemento viaja por los diferentes organismos hasta volver a la atmósfera.

    Se forman procesos químicos y biológicos debido a que el nitrógeno que se encuentra en la atmósfera no se combina con diversos elementos.

    • Es emitido a lo largo de las industrias, aumentando los suministros de nitritos y nitratos en el agua y suelo trayendo como consecuencia reacciones que dan lugar a este ciclo. Esto significa que estas concentraciones de nitrógeno en el agua potable se incrementan proporcionalmente.
    • Los nitritos y nitratos son responsables de causar diversos daños sobre la salud. Los efectos más comunes son los siguientes:
    • Causa la reducción en la capacidad de transportar de oxígeno por la sangre debido a reacciones con la hemoglobina en la sangre.
    • Disminuye el almacenamiento de la vitamina
    • También produce nitrosaminas, éstas son las principales causantes de producción de nitrosaminas.

    Historia del nitrógeno

    ¿Sabías que el nitrógeno es muy importante para vivir? Esto ocurre porque ocupa el más alto porcentaje del aire que respiramos y también comprende una gran cantidad de sustancias numerosas que se utilizan a diario

    El origen de esta palabra es que proviene del latín "nitrum" el cual se utilizaba antiguamente para referirse a los diferentes compuestos de "sodio" y "genes" que es generar.

    El nombre de este ciclo se debe al médico, botánico y químico escocés Daniel Rutherford quien experimentó quitar el oxígeno y dióxido de carbono del aire, de tal manera que quedara demostrado que el gas residual no servía para la combustión y también sin ningún valor para los seres vivos.

    Aportes

    • Por otra parte, hay que destacar que otros científicos, como Cavendish, Sheele o Priestley logró aislarlo, ellos dieron grandes aportes muy importantes en la comprensión del nitrógeno.
    • También es necesario resaltar que de alguna manera los alquimistas y otros hombres científicos tenían este elemento en la Edad Media, que se utilizó en forma de ácido nítrico, y lo llamaban "aqua fortis"
    • El nitrógeno es el  gas diatómico en condiciones naturales, que está compuesto casi el 80 % del aire respiramos. Es decir, se trata de un elemento metal no gaseoso, inodoro, incoloro e insípido, el cual se considera un elemento inerte.
    • Gracias a este gas tenemos los colores azul, naranja, rojo, violeta y verde que se forman en los cielos, por ejemplo, apenas raya el alba. Ahora que conoces el nitrógeno y sus beneficios no pienses más, realiza ejercicios y avanza con tu vida.

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