2016 Biologia Hoje Vomume 3-232-234

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nitrogênio
atmosférico
Plantas sintetizam substâncias orgânicas, 
que são ingeridas pelos animais.
fixação do
nitrogênio detritos
amonificação
decompositores
nitrosação
nitratação
bactérias nitrosas
bactérias nítricas
bactérias 
fixadoras
bactérias 
desnitrificantes
Nitratos
são absorvidos 
pelas plantas.
amônia
nitritos
nitratos
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As bactérias fixadoras podem ser encontradas 
no solo e na água e incluem os gêneros Nostoc, Ana-
baena (essas duas são cianobactérias), Azotobacter 
e Clostridium.
Há também as bactérias do gênero Rhizobium, 
que vivem nas raízes das plantas leguminosas (feijão, 
soja, ervilha, amendoim, alfafa, etc.). Examinando 
essas raízes, encontramos pequenos nódulos com 
milhões de bactérias fixadoras. Uma parte do nitro-
gênio fixado é fornecida à leguminosa e o excesso é 
liberado no solo na forma de amônia. Portanto, essas 
bactérias funcionam como adubo vivo ao fornecer 
nitrogênio à planta, que lhes dá alimento (como vimos 
no Capítulo 16, essa troca de favores entre dois seres 
vivos de espécies diferentes é chamada mutualismo). 
A associação entre essas bactérias e as células das 
raízes de leguminosas é chamada bacteriorriza (do 
grego rhiza = raiz).
Amonificação
Uma parte da amônia do solo origina-se da fixa-
ção do nitrogênio. Outra parte é formada a partir da 
decomposição das proteínas, dos ácidos nucleicos e 
dos resíduos nitrogenados presentes em cadáveres 
e excretas. Realizado por bactérias, fungos e outros 
decompositores, esse processo é chamado amonifi-
cação (figura 18.10).
Essa decomposição é o processo pelo qual as 
bactérias e os fungos obtêm energia, ou seja, é con-
sequência da respiração celular desses organismos. 
Figura 18.10 Ciclo do nitrogênio. (Os elementos da figura não estão na mesma escala; cores fantasia.)
Ciclos biogeoquímicos 231
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Nitrificação
O fenômeno de transformação da amônia em 
nitrato é chamado nitrificação e ocorre em duas eta-
pas (reveja a figura 18.10):
• nitrosação – a maior parte da amônia não é absor-
vida pelas plantas, mas é oxidada em nitrito pelas 
bactérias nitrosas. Essas bactérias, que pertencem 
aos gêneros Nitrosomonas, Nitrosococcus e Nitro-
solobus, usam a energia liberada nessa oxidação 
para produzir compostos orgânicos (ou seja, são 
quimiossintéticas). O processo pode ser resumido 
assim:
2 NH
3
 + 3 O
2
 2H+ + 2 NO–
2
 + 2 H
2
O + energia
• nitratação – os nitritos formados pelas bactérias 
nitrosas são liberados no solo e oxidados por ou-
tras bactérias quimiossintéticas chamadas nítricas 
(do gênero Nitrobacter); nessa oxidação, formam-
-se os nitratos. Esse processo pode ser resumido 
assim:
2 NO–
2
 + O
2
 2 NO–
3
 + energia
Os nitratos são absorvidos e utilizados pelas 
plantas na síntese de suas proteínas e de seus ácidos 
nucleicos. Pela cadeia alimentar, passam para o cor-
po dos animais.
Desnitrificação
No solo, além das bactérias de nitrificação, exis-
tem outros tipos de bactérias, como a Pseudomonas 
denitrificans. Na ausência de oxigênio atmosférico, 
essas bactérias usam o nitrato para oxidar compostos 
orgânicos (respiração anaeróbia) e produzir energia. 
Por esse processo, chamado desnitrificação, uma par-
te dos nitratos do solo é transformada novamente em 
gás nitrogênio e volta para a atmosfera (reveja a figu-
ra 18.10); com isso, fecha-se o ciclo e estabiliza-se a 
taxa de nitrato do solo.
Fertilização do solo
Embora no solo haja uma quantidade limitada 
de nitratos, sais de amônia e de outros minerais ne-
cessários às plantas, nos ecossistemas naturais (uma 
floresta, por exemplo) a morte e a decomposição dos 
organismos promovem a rápida reciclagem desses 
elementos.
Nas culturas agrícolas, uma parte dos vegetais 
colhidos é consumida nas cidades; portanto, sai 
do ecossistema e impede a reciclagem dos sais. 
Para compensar isso, são aplicados no solo adubos 
ou fertilizantes sintéticos ricos em nitrogênio, fós-
foro, potássio e outros elementos. Os fertilizantes 
à base de nitrogênio podem ser produzidos indus-
trialmente por meio de uma fixação artificial, com 
a transformação do nitrogênio do ar em amônia 
sob condições especiais de alta temperatura e 
pressão.
Outra maneira de devolver ao solo os sais de ni-
trogênio é por meio da rotação de culturas, prática 
agrícola em que se alterna o plantio de arroz, milho, 
trigo, etc., com plantas leguminosas (figura 18.11). 
Como vimos, as plantas leguminosas estão associa-
das a bactérias fixadoras, que ajudam a repor os sais 
de nitrogênio que os outros vegetais retiram do solo. 
Além disso, após a colheita, folhas e ramos das legu-
minosas podem servir de adubo natural (enrique-
cendo o solo com compostos nitrogenados). É a cha-
mada adubação verde.
É preciso tomar cuidado ao usar fertilizantes, 
pois o excesso de nitratos pode ser levado para am-
bientes aquáticos e causar desequilíbrios ecológicos, 
como veremos no Capítulo 20. Outro problema é a 
queima de combustíveis fósseis em altas tempera-
turas, que pode formar óxidos de nitrogênio pela 
combinação dos gases oxigênio e nitrogênio. Esses 
óxidos podem formar ácido nítrico ao reagirem com 
a água, ocasionando a chuva ácida, que também 
veremos no Capítulo 20. Além disso, alguns óxidos 
de nitrogênio contribuem para a destruição da ca-
mada de ozônio e podem irritar os olhos e provocar 
danos ao sistema respiratório.
Figura 18.11 Em algumas regiões, planta-se milho (primeira foto; 
cerca de 2 m de altura) em uma estação do ano e feijão (segunda 
foto; cerca de 50 cm de altura) ou soja em outra: é a rotação de 
culturas, que ajuda a diminuir o esgotamento do solo.
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Capítulo 18232
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1. Depois de colher o arroz que plantou, um agricultor 
resolveu plantar feijão no mesmo terreno, como 
forma de melhorar a fertilidade do solo. Ele está 
agindo de maneira certa? Justifique sua resposta.
2. No fim do ano 2000, os 120 mil habitantes de Pun-
ta Arenas, a cidade mais ao sul do Chile, foram avi-
sados para não saírem de casa entre 11h e 15h. Caso 
tivessem de sair, deveriam usar óculos escuros, 
protetor solar, roupa de mangas compridas e cha-
péu. Explique o que pode ter acontecido.
3. (Unicamp-SP) O aquecimento global é assunto po-
lêmico e tem sido associado à intensificação do 
efeito estufa. Diversos pesquisadores relacionam 
a intensificação desse efeito a várias atividades 
humanas, entre elas a queima de combustíveis fós-
seis pelos meios de transporte nos grandes centros 
urbanos.
a) Explique que relação existe entre as figuras A e 
B e como elas estariam relacionadas com a in-
tensificação do efeito estufa.
1920 1950 20001880
Ano
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)
Figuras adaptadas de Karen Arms & Pamela S. Camp, Biology, 
Saunders College Publishing, 1995, p. 1 108.
b) Por que a intensificação do efeito estufa é con-
siderada prejudicial para a Terra?
c) Indique uma outra atividade humana que tam-
bém pode contribuir para a intensificação do 
efeito estufa. Justifique.
4. (UFG-GO) A ação inadequada do homem sobre o 
ecossistema pode prejudicar os ciclos biogeoquí-
micos de alguns elementos, como o nitrogênio, cuja 
disponibilidade é limitada no planeta Terra.
a) Explique um mecanismo que permite a fixação 
biológica do nitrogênio.
b) Apresente um exemplo dessa ação inadequada 
e explique sua consequência sobre o ciclo do 
nitrogênio.
5. (Enem) O aquecimento global, ocasionado pelo 
aumentodo efeito estufa, tem como uma de suas 
causas a disponibilização acelerada de átomos 
de carbono para a atmosfera. Essa disponibiliza-
ção acontece, por exemplo, na queima de com-
bustíveis fósseis, como a gasolina, os óleos e o 
carvão, que libera o gás carbônico (CO
2
) para a 
atmosfera. Por outro lado, a produção de metano 
(CH
4
), outro gás causador do efeito estufa, está 
associada à pecuária e à degradação de matéria 
orgânica em aterros sanitários.
Apesar dos problemas causados pela disponibili-
zação acelerada dos gases citados, eles são im-
prescindíveis à vida na Terra e importantes para 
a manutenção do equilíbrio ecológico, porque, por 
exemplo, o:
a) metano é fonte de carbono para os organismos 
fotossintetizantes.
b) metano é fonte de hidrogênio para os organis-
mos fotossintetizantes.
c) gás carbônico é fonte de energia para os orga-
nismos fotossintetizantes.
d) gás carbônico é fonte de carbono inorgânico 
para os organismos fotossintetizantes. 
e) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular pa-
ra os organismos heterotróficos aeróbios.
6. (Fuvest-SP) O agravamento do efeito estufa pode 
estar sendo provocado pelo aumento da concen-
tração de certos gases na atmosfera, principal-
mente do gás carbônico.
Dentre as seguintes reações químicas:
 I. queima de combustíveis fósseis; 
 II. fotossíntese;
 III. fermentação alcoólica;
 IV. saponificação de gorduras.
Produzem gás carbônico, contribuindo para o agra-
vamento do efeito estufa:
a) I e II 
b) I e III
c) I e IV 
d) II e III 
e) II e IV
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Atividades
ATENÇÃO!
Não escreva 
no seu livro!
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