Ciclo dell'azoto

Comprendi il ciclo dell'azoto attraverso la natura

Il ciclo dell'azoto descrive il percorso dell'elemento azoto attraverso la natura. L'azoto è essenziale per la vita: si trova negli aminoacidi, nelle proteine ​​e nel materiale genetico. L'azoto è anche l'elemento più abbondante nell'atmosfera (~78%). Tuttavia, l'azoto gassoso deve essere 'fissato' in un'altra forma in modo che possa essere utilizzato dagli organismi viventi.

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Fissazione dell'azoto

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Ci sono due modi principali in cui l'azoto può diventare ' fisso :'

Fissazione da fulmine:L'energia del fulmine provoca l'azoto (N_Due) e acqua (H_DueO) unire per formare ammoniaca (NH₃) e nitrati (NO₃). Le precipitazioni trasportano l'ammoniaca e i nitrati a terra, dove possono essere assimilati dalle piante.Fissazione biologica:Circa il 90% della fissazione dell'azoto viene effettuata dai batteri. I cianobatteri convertono l'azoto in ammoniaca e ammonio: N_Due+ 3 ore_Due→ 2 N.O_3.L'ammoniaca può quindi essere utilizzata direttamente dalle piante. L'ammoniaca e l'ammonio possono essere ulteriormente fatti reagire nel processo di nitrificazione.

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Nitrificazione

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La nitrificazione avviene mediante le seguenti reazioni:

2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2 + 2 H+ + 2 H2O
2 NO2- + O2 → 2 NO3-

I batteri aerobici usano l'ossigeno per convertire l'ammoniaca e l'ammonio. I batteri Nitrosomonas convertono l'azoto in nitrito (NO2-), quindi Nitrobacter converte il nitrito in nitrato (NO3-). Alcuni batteri esistono in una relazione simbiotica con le piante (legumi e alcune specie di noduli radicali) e le piante utilizzano il nitrato come nutriente. Nel frattempo, gli animali ottengono azoto mangiando piante o animali che si nutrono di piante.

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Ammonificazione

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Quando le piante e gli animali muoiono, i batteri riconvertono i nutrienti azotati in sali di ammonio e ammoniaca. Questo processo di conversione è chiamato ammonificazione. I batteri anaerobici possono convertire l'ammoniaca in azoto gassoso attraverso il processo di denitrificazione:

NO3- + CH2O + H+ → ½ N2O + CO2 + 1½ H2O

La denitrificazione restituisce azoto all'atmosfera, completando il ciclo.