ciclo de nitrogenio 1

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4.0 Ciclo do nitrogénio 
 Ciclo de nitrogenio ou azoto e o processo pelo qual esse eleemnto circula atraves das plantas 
e do solo pela accao de organismos vivos. O ciclo de nitrogenio e um dos ciclos mais 
importantes nos ecossistemas terrestres, o nitrogenio e usado pelos seres vivos para a 
producao de moleculas complexas necessarias para o seu desenvolvimento, tais como, 
aminoacidos, proteinas e acidos nucleicos e outros componentes das celulas. Uma vez que as 
proteinas e acidos nucleicos são fundamentais para todos os organismos, a absorcao de 
nitrogenio pelos organismos vivos e fundamental para assegurar sua sobrevivencia. E o 
elemento que mais limita o crescimento vegetal (Vanessa dos Santos, 2018). 
O ciclo de nitrogenio garante a ciclagem desse elemento no ambiente, disponibilizando-o 
para os sers vivos e libertando-o novamente para o meio. Assim, o nitrogenio pode ser 
posteriormente, reutilizado por outros organismos. O nitrogenio e encontrado nas rochas, no 
fundo dos oceanos, nos sedimentos e na atmosfera, sendo a atmosfera o maior repositorio. Na 
atmosfera, ele e encontrado na forma de gas e representa 79% dos gases presentes nessa 
camada, seguido pela materia organica no solo e nos oceanos (Maria Beactriz,et.., al 2018). 
Apesar de ser encontrado em grande quantidade na atmosfera, o gas nitrogenio não e 
utilizado pela maioria dos organismos vivos, os quais são incapazes de uza-lo directamente, 
pois este se encontra na forma gasosa(N2) que e muito estavel possuindo pouca tendencia a 
reagir com outros elementos. O nitrogenio e frequentemente o nutriente limitante no 
creimento das plantas. Isto acontece porque as plantas conseguem usar o nitrognio sob tres 
formas solidas: ion de amonio (NH4+), ion de nitrito (NO2-) eion de nitrato (NO3-), cuja 
existencia não e tao abundante. Estes compostos são obtidos atraves de varios processos 
como a fixacao e nitrificacao. A maioria das palnatas obtem o nitrgenio necessario para o seu 
crescimento atraves do nitrato, uma vez que o ion de ampnio lhes e toxico em grandes 
concentracoes. Os animais recebem o nitrogenio que necessitam atraves das plantas e de 
outra materia organica, tal como outros animais( vivos e mortos). Os animais necessitam do 
nitrogenio incorporado em compostos organicos (aminoacidos e proteinas) (MUNIZ, Carla 
2019). 
 Entre os organismos capazes de utilizar esse nitrogenio, estao alguns tipos de bacterias. Em 
uma cadeia alimentar os consumidores conseguem o nitrogenio de forma directa ou indirecta 
dos produtores. Eles aproveitam o nitrogenio que se encontra na forma de aminoacidos. Os 
produtores introduzem nitrogenio na cadeia alimentar, atraves do aproveitamento de formas 
inorganicas encontradas no meio, principalmente nitratos (NO3) e amonia (NH3+). 
Segundo (Vanessa dos Santos, 2018), o ciclo de nitrogenio necessita da particao de algumas 
bacterias para a sua fixacao, uma vez que os seres vivos não são capazes de uzalas 
directamente. As bacterias do genero Rhizobium, são importantes nesse ciclo, uma vez que 
vivem associadas as plantas leguminosas, ajudando na fixacao do nitrogenio. Alem das 
bacterias do genero Rhizobium as bacterias dos generos Azotobacter e Clostridium e certas 
cianobacterias são capazes de fazer a fixacao. De modo geral o ciclo do nitrogenio aprsenta 
as seguintes bacterias: 
 Fixadoras- como as do genero Rhizobium; 
 Decompositoras- que garante o processo de amonizacao; 
 Nitrificantes- como as nitrosomonas e Nitrosococus, que realizam o processo de 
nitrosacao, e as Nitrobacter, que realizam o processo de nitratacao; 
 Desnitrificantes-que garantem a lobertacao de nitrogrnio para a atmosfera. 
 
4.1 Etapas do ciclo de nitrogenio 
E importante perceber que como qualquer ciclo biogeoquimico, o ciclo do nitrogenio 
representa um fluxode materias e energia que são constantes na natureza e essenciais para o 
equlibrio dos ecossistemas. Para compreender melhor o ciclo de nitrogenio, podemos dividi-
lo didaticamente em algumas etapas principais: fixacao, nitrificacao, assimilacao e 
desnitrificacao (TAIZ & ZEIGER, 2003). (verificar anexo figura 1). 
4.1.2 Fixação 
Nesta etapa do ciclo, ocorre a fixacao do nitrogenio atmosferico com a ajuda principalmente, 
de bacterias,. São exemplos de desses tipos de organismos as cianobacterias e as bacterias do 
genero Rhizobuim, as quais vivem associadas as raizes de plantas leguminosas como a 
leucaena leococephala. Essas bacterias formam nodulos na regiao cortical das raizes dessas 
plantas, onde agem captando o nitrogenio atmosferico e transformando em amonia (NH3), 
que sera utilizada pela planta. Essas bacterias estabelecem uma relacao mutualista, com o 
vegetal, fornecendo as plantas os sais de nitrogenio de que precisam, enquanto recebem delas 
a materia organica que foi produzida no processo de fotossintese (MARTINEZ.., et al 2008). 
(verifiacar anexo figura 2). 
4.1.3Fixação atmosferica 
O uso de fertilizante mineral como fonte de nitrogênio para as culturas apresenta uma série de 
limitações. O alto custo é a mais importante delas, principalmente nos paises que usualmente 
importam o produto. E ainda, a aplicação de quantidade adequada para máxima produção 
considerando seu uso ineficiente pelas culturas, quando em altas doses, o nitrogênio torna-se 
um poluente, devido ao excesso de nitratos e nitritos que são lavados. O processo de lavagem 
é aumentado pelas chuvas pesadas e erosão intensiva especialmente nos trópicos onde o 
potencial para aumento da produção pela adição nitrogênio mineral, existe ( BARTHOLOW 
1972) 
Segundo BULLOW e DOBEREINER 1975, em constraste, sistemas biológicos fixam o 
nitrogênio atmosférico sem nenhum custo econômico e em níveis que permitem sua 
incorporação na planta. A enzima fixadora de nitrogênio, nitrogenase, é reprimida pelo 
produto final, a amônia, e também indiretamente pelo nitrato, tornando-se um sistema auto-
regulador portanto, sem nenhum risto ecológico. 
Nesse processo, o gas nitrogenio transforma-se em amonia em decorencia de fenomenos 
fisicos, como relampago e faiscas electricas. Cuja elevada energia separa as moleculas de 
nitrogenio e permite que os seus atomos se liguem com moleculas de oxigenio existentes no 
ar formando monoxido de nitrogenio(NO). Este e posteriomente dissolvido na agua da chuva, 
favorecendo a preciptacao acida, e depositadono solo. As quantidades de amonia produzidas 
nesse processo, no entanto, são muito reduzidas. A fixacao atmosferica contribui com cerca 
de 3 a 4% de todo o nitrogenio fixado (DOBEREINER 1968). 
4.1.4 Fixação industrial 
Atraves de processos industriais nomeadamente o processo de haber Bosch e possivel 
produzir amonoaco (NH3) a partir de azoto (n2) e hidrogenio (H2), o amoniaco e produzido 
principalmente para o uso como fertilizante cuja aplicacao sustenta cerca de 40% da 
populacao mondial (wikipedia) 
4.1.5 Nitrificação 
Segundo MALAVOLTA,1967 Denomina-se nitrificacao o processo em que ocorre a 
formacao de nutrientes no solo. Esse processo torna-se possivel devido a presenca de 
bacterias nitrificabtes. Algumas plantas são capazes de utilizar o itrogenio a partir da amonia, 
prem a grande maioria assimila apenas o nitrato (NO3). Esse processo e realizado por 
bacterias que realizam quiossintese, ou seja, que utilizam a energia liberada na nitrificacao 
para sintetizar suas substancias organicas. As bacterias que realizam a nitrificacao são 
chamadas de bacterias nitrificantes. Bacterias dos generos Nitrosomonas e Nitrosococus. A 
nitrificacao ocorre em duas etapas principais. Primeiro ocorre a formacao de nitrito (NO2) e 
posteriormente, a formacao de nitrato (NO3), primeiramente as bacterias do genero 
Nitrosomonas realizam a oxidacao sa amonia, produzindo, assim o nitrito (NO2) (PEIXOTO, 
2008). 
As bacterias do genero Nitrobacter fazem,entao a oxidacao do nitrito, transformando-o em 
nitraro. 
O nitrato e facilmente absorvidapela raiz das plantas, ajdudando-as na sintesi de aminiacidos 
e bases nitrogenadas. O nitrogenio e passado para os animaid atraves da cadeia alimentar. 
4.1.6 Amonização 
O nitrogenio encontrado no solo e, muitas das vezes provenientes de materia organica morta. 
Quando os decompositores comecam a actuar na materia organica nitrogenada, liberam 
amonia ( NH3) no ambiente. Essa amonia combina-se com a agua do solo e forma p 
hidroxido de amonio, que se ioniza e produz o ion amonio (NH4+) e a hidroxila (OH-). Esse 
processo chama-se amonizacao ou amonificacao (PEIXOTO, 2008) 
4.1.7 Processo de assimilação 
O processo de assimilacao e a absorcao e a transformacao dos nitratos formados pelo 
processo de nitrificacao, em compostos carbonados para produzir aminoacidos e outros 
compostos organicos de nitrogenio. A incorporacao do nitrogenio em compostos organicos 
ocorre em grande parte nas celulas jovens em crescimentos das raizes (KERBAUY, 2008). 
4.1.8 Desnitrificação 
Segundo (O’LEARY et al., 1994) Desnitrificacao e o processo pelo qual o nitrogenio volta a 
atmosfera, sob a forma de gas, por meio de um processo conhecido como desnitrificacao. 
Este processo ocorre atraves de algumas espécies de bacterias, tais como, Pseufomonas e 
Cloristridium, esta bacterias são chamadas de desnitrificantes. 
4.4.9 Importância da fixação biológica de nitrogênio 
Segundo TUNDISI, J. G. 2012, O nitrogênio é um elemento essencial para todas as formas de 
vida. Nos vegetais o N é constituinte de vários compostos como os aminoácidos, ácidos 
nucléicos, clorofila, proteínas e enzimas. Assim, as principais reações bioquímicas em plantas 
e microrganismos envolvem a presença do N, o que o torna um dos elementos absorvidos em 
maiores quantidades pelas plantas. 
De todos os elementos que circulam no sistema solo-planta-atmosfera, o N é o que sofre 
maior número de transformações bioquímicas no solo (Moreira & Siqueira, 2006), uma vez 
que este ambiente é dinâmico e abriga processos importantes mediados por microrganismos, 
destacando-se a ciclagem de nutrientes (Bending et al., 2004). 
fixação biológica de nitrogênio atmosférico (FBN) é um processo importante por aumentar o 
teor de nitrogênio no solo. Estima-se que a Fixacao Biologica do Nitrogenio contribui com 
139 milhões de toneladas de nitrogênio por ano em sistemas terrestres (Moreira & Siqueira, 
2006). As leguminosas possuem o mecanismo simbiótico mais sofisticado e eficiente entre as 
associações de plantas com bactérias fixadoras de nitrogênio. A maioria das espécies de 
importância econômica é capaz de nodular e fixar nitrogênio atmosférico em condições 
mínimas de nitrogênio no solo.