Mapa conceptual y resúmen CICLO DEL NITRÓGENO
Mapa conceptual
El ciclo del nitrógeno es crucial para la vida en la Tierra, involucrando procesos biológicos como la fijación de nitrógeno por bacterias y cianobacterias, y abióticos como la oxidación. Este ciclo mantiene el equilibrio de nitrógeno, esencial para el crecimiento de las plantas y la salud de los ecosistemas. La amonificación, nitrificación y desnitrificación son procesos clave que reciclan el nitrógeno, mientras que los animales lo excretan como amoníaco, urea, guanina o ácido úrico para evitar la toxicidad.
Resumen
Esquema
El Ciclo del Nitrógeno: Un Proceso Vital para los Ecosistemas
El ciclo del nitrógeno es un proceso biogeoquímico esencial que regula la disponibilidad de nitrógeno en la biosfera, implicando interacciones entre organismos vivos y componentes abióticos. Este ciclo es vital para el equilibrio de los ecosistemas, dado que el nitrógeno es un elemento clave en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos y otros compuestos necesarios para la vida. Mediante transformaciones químicas y biológicas, el nitrógeno fluye entre la atmósfera, la tierra, las plantas, los animales y los microorganismos, garantizando su disponibilidad para todas las formas de vida.La Importancia de la Fijación de Nitrógeno
La fijación de nitrógeno es un proceso crítico en el ciclo del nitrógeno, que convierte el nitrógeno gaseoso inerte de la atmósfera (N2) en formas reactivas que pueden ser utilizadas por los seres vivos. Organismos diazótrofos, incluyendo ciertas bacterias y cianobacterias, poseen la habilidad única de fijar el nitrógeno, integrándolo en compuestos orgánicos accesibles para las plantas. Este paso es fundamental para la nutrición de los ecosistemas terrestres y acuáticos, ya que sin la fijación biológica de nitrógeno, la mayoría de las formas de vida no podrían obtener el nitrógeno necesario para su desarrollo y supervivencia.Amonificación: Reciclaje de Nitrógeno Orgánico
La amonificación es un proceso esencial en el ciclo del nitrógeno, en el cual el nitrógeno orgánico procedente de restos vegetales y animales es transformado en amonio (NH4+) por la acción de microorganismos descomponedores. Este proceso es crucial para la regeneración del nitrógeno en el ecosistema, ya que permite que el amonio producido sea reabsorbido por las plantas y reincorporado al ciclo biológico. La amonificación garantiza que el nitrógeno presente en la materia orgánica muerta sea reciclado y permanezca disponible para su uso por otros organismos.Excreción de Nitrógeno en Animales
Los animales excretan el nitrógeno sobrante de su metabolismo para prevenir la acumulación tóxica. Los organismos acuáticos liberan amoníaco (NH3) directamente al agua, mientras que los terrestres lo convierten en urea (NH2)2CO o ácido úrico, dependiendo de la especie, para su excreción a través de la orina o las heces. Estos procesos de excreción son vitales para el mantenimiento del equilibrio nitrogenado en los animales y juegan un rol importante en el ciclo del nitrógeno al devolver estos compuestos al medio ambiente, donde pueden ser reutilizados por otros organismos.Nitrificación y Desnitrificación: Procesos Complementarios
La nitrificación y la desnitrificación son procesos complementarios que ocurren en el suelo y son fundamentales para la dinámica del nitrógeno en los ecosistemas. La nitrificación es la oxidación biológica del amoníaco a nitrito y posteriormente a nitrato, formas que las plantas pueden absorber eficientemente. En contraste, la desnitrificación es la conversión de nitratos a gases de nitrógeno, que se liberan de nuevo a la atmósfera. Estos procesos son cruciales para mantener la disponibilidad de nitrógeno asimilable para las plantas y para prevenir la acumulación excesiva de nitratos en el suelo, lo cual podría llevar a la eutrofización de cuerpos de agua.Efectos del Desequilibrio de Nitrógeno en los Ecosistemas
El equilibrio del nitrógeno en los ecosistemas es frágil y su perturbación puede tener efectos adversos significativos. El exceso de nitrógeno, frecuentemente causado por actividades antropogénicas como la agricultura intensiva y la contaminación, puede provocar eutrofización, un fenómeno que resulta en la proliferación descontrolada de algas y la subsiguiente disminución del oxígeno disuelto, afectando negativamente a la vida acuática. Por otro lado, la deficiencia de nitrógeno puede limitar el crecimiento vegetal y disminuir la productividad de los ecosistemas. Es imperativo entender y preservar el ciclo del nitrógeno para sostener la salud ecológica y la biodiversidad del planeta.
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1. PROCESOS BIOLÓGICOS Y ABIÓTICOS
FIJACIÓN DE NITRÓGENO
LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO ES EL PROCESO EN EL QUE SE CONVIERTE EL NITRÓGENO ATMOSFÉRICO EN FORMAS UTILIZABLES POR LOS SERES VIVOS
AMONIFICACIÓN
LA AMONIFICACIÓN ES LA CONVERSIÓN DEL NITRÓGENO EN MATERIA VIVA EN IONES DE AMONIO
NITRIFICACIÓN
LA NITRIFICACIÓN ES EL PROCESO EN EL QUE EL AMONIO SE CONVIERTE EN NITRATO, UNA FORMA DE NITRÓGENO MÁS SOLUBLE Y DISPONIBLE PARA LOS SERES VIVOS
2. EFECTOS
DEPENDENCIA DE LOS SERES VIVOS
LOS SERES VIVOS DEPENDEN DEL CICLO DEL NITRÓGENO PARA OBTENER NITRÓGENO OXIDADO Y CONVERTIRLO EN AMINOÁCIDOS
ARRASTRE HACIA EL MAR
EL NITRÓGENO ES ARRASTRADO HACIA EL MAR POR LA ESCORRENTÍA Y LA INFILTRACIÓN, LO QUE PUEDE DESEQUILIBRAR EL CICLO EN LOS CONTINENTES
FIJACIÓN Y DESNITRIFICACIÓN
LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO Y LA DESNITRIFICACIÓN SON PROCESOS SIMÉTRICOS QUE MANTIENEN UN DEPÓSITO IMPORTANTE DE NITRÓGENO EN LA ATMÓSFERA
3. FIJACIÓN DE NITRÓGENO
FIJACIÓN ABIÓTICA
LA FIJACIÓN ABIÓTICA OCURRE POR PROCESOS QUÍMICOS ESPONTÁNEOS, COMO LA OXIDACIÓN POR LA ACCIÓN DE LOS RAYOS
FIJACIÓN BIOLÓGICA
LA FIJACIÓN BIOLÓGICA ES REALIZADA POR BACTERIAS DIAZÓTROFAS, CIANOBACTERIAS Y BACTERIAS SIMBIÓTICAS DE PLANTAS
COMPLEJO ENZIMÁTICO DE LA NITROGENASA
LA FIJACIÓN BIOLÓGICA DEPENDE DEL COMPLEJO ENZIMÁTICO DE LA NITROGENASA, QUE CONVIERTE EL NITRÓGENO EN NITRÓGENO ORGÁNICO
4. AMONIFICACIÓN
CONVERSIÓN A ION AMONIO
LA AMONIFICACIÓN ES LA CONVERSIÓN DEL NITRÓGENO EN MATERIA VIVA EN IONES DE AMONIO, QUE PUEDEN SER UTILIZADOS POR LOS SERES VIVOS
5. PRODUCCIÓN DE AMONÍACO Y UREA EN ANIMALES
ANIMALES QUE NO OXIDAN EL NITRÓGENO
LOS ANIMALES QUE NO OXIDAN EL NITRÓGENO SE DESHACEN DEL EXCESO EN FORMA DE DISTINTOS COMPUESTOS
PRODUCCIÓN DE AMONÍACO EN ANIMALES ACUÁTICOS
LOS ANIMALES ACUÁTICOS PRODUCEN AMONÍACO DIRECTAMENTE, EL CUAL SE CONVIERTE EN ION AMONIO EN DISOLUCIÓN
PRODUCCIÓN DE UREA EN ANIMALES TERRESTRES
LOS ANIMALES TERRESTRES PRODUCEN UREA, UNA SUSTANCIA SOLUBLE QUE SE CONCENTRA FÁCILMENTE EN LA ORINA
6. PRODUCCIÓN DE GUANINA Y ÁCIDO ÚRICO EN ANIMALES
PRODUCCIÓN DE GUANINA EN ANIMALES
ALGUNOS ANIMALES PRODUCEN GUANINA, UNA SUSTANCIA INSOLUBLE EN AGUA, COMO FORMA DE ELIMINAR EL EXCESO DE NITRÓGENO
PRODUCCIÓN DE ÁCIDO ÚRICO EN ANIMALES
OTROS ANIMALES PRODUCEN ÁCIDO ÚRICO, OTRA SUSTANCIA INSOLUBLE EN AGUA, COMO FORMA DE ELIMINAR EL EXCESO DE NITRÓGENO
7. CONVERSIÓN DE NITRÓGENO EN FORMAS ASIMILABLES POR LAS PLANTAS
CONVERSIÓN DE AMONIO EN NITRITO Y NITRATO
ALGUNAS BACTERIAS CONVIERTEN AMONÍACO EN NITRITO Y OTRAS EN NITRATO, FORMAS ASIMILABLES POR LAS PLANTAS
IMPORTANCIA DE LAS BACTERIAS EN LA CONVERSIÓN DE NITRÓGENO
LAS BACTERIAS, COMO RHIZOBIUM, JUEGAN UN PAPEL FUNDAMENTAL EN LA CONVERSIÓN DE NITRÓGENO EN FORMAS ASIMILABLES POR LAS PLANTAS
PÉRDIDA DE NITRÓGENO EN ECOSISTEMAS CON EXCESO DE MATERIA ORGÁNICA
EN ECOSISTEMAS CON EXCESO DE MATERIA ORGÁNICA, ALGUNAS BACTERIAS REALIZAN LA DESNITRIFICACIÓN, CONVIRTIENDO LOS COMPUESTOS DE NITRÓGENO EN N2 Y PERDIÉNDOSE ASÍ DEL ECOSISTEMA
CICLO DEL NITRÓGENO
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00
Fijación del nitrógeno
Proceso donde bacterias convierten N2 atmosférico en compuestos utilizables por plantas.
01
Oxidación y fijación abiótica
Procesos no vivos que transforman N2 en nitratos mediante rayos y reacciones químicas.
02
El ______ es vital para los seres vivos, pero su exceso puede provocar la ______ en los cuerpos de agua.
nitrógeno
eutrofización
