1) Todos los organismos vivos desarrollan mecanismos para la ingestión y utilización de sustancias esenciales como el nitrógeno. 2) El nitrógeno es un nutriente clave pero está poco disponible en el medio ambiente, por lo que los organismos dependen de procesos como la fijación biológica y química para incorporarlo. 3) El ciclo del nitrógeno es fundamental para la vida y ha sido alterado significativamente por las actividades humanas como la agricultura intensiva.

2. TODOS LOS ORGANISMOS VIVOS
DESARROLLAN MECANISMOS PARA LA
INGESTION Y UTILIZACION DE SUSTANCIAS
QUE LES SON ESENCIALES PARA SU NORMAL
CRECIMIENTO Y DESARROLLO.
CUANDO ESAS SUSTANCIAS INTERFIEREN EN
EL DESARROLLO NORMAL DE LA MISMA SE LE
DENOMINA TOXICAS.

5. • El principal proceso de producción de
energía es la fotosíntesis, que
transforma el CO2 a compuestos de
carbono.
• Los organismos requieren también
nitrógeno, fósforo y otros elementos
en pequeñas concentraciones.

6. La posibilidad de aumentar la
productividad, mas haya de los limites
naturales esta frecuentemente limitada por
la disponibilidad del nitrógeno.

7. • A pesar del elevado porcentaje de
este elemento en la atmosfera, es un
gas extremadamente estable y poco
reactivo.

8. El crecimiento de las plantas es mucho más
lento.
Las hojas amarillean poco a poco
empezando por la parte baja de la planta. La
clorosis empieza en las puntas y va
aclarándose hacia el centro de la hoja.

9. Las plantas tienen menos defensas contra
plagas, enfermedades y granizadas.
La floración y producción de semillas
queda seriamente mermada.
Defoliación masiva tras una clorosis
avanzada.
La carencia avanza de abajo hacia arriba,
afectando en último lugar a las hojas más
jóvenes.

10. Exceso de follaje en la planta.
Tallos débiles.
Retraso en la maduración de los frutos
siendo menos dulces.

11. Hojas en forma de garra mirando hacia el
suelo.
Mala combustión de los cogollos
Verde muy intenso en las hojas
Poca resistencia a las plagas en general.

12. • Vigorosidad vegetativa
• Color verde vistoso en las hojas debido a
la producción de clorofila.
• Aumento en el número de hojas de la
planta, envergadura del tallo, frutos y
semillas.
• Mayor resistencia de las plantas frentes los
hongos.
• Mayor resistencia de las plantas frente a
los insectos.
• Mayor resistencia a heladas y granizadas.

13. • El nitrógeno previamente a su
participación en reacciones
biológicas, tiene que fijarse, es decir
combinarse con otros elementos.
• El nitrógeno se fija por dos procesos:
No biológico
Biológico

14. • Reacciona con el oxigeno a altas
temperaturas, formando óxidos de nitrógeno
que se transforman en la atmosfera a ácidos
nítricos los cuales caen en el suelo como
lluvia acida, constituyendo un aporte de
nitrato.
• Las plantas toman ese nitrato para la
fabricación de proteínas y compuestos
nitrogenados esenciales.

16. • Este proceso son catalizados por ciertas
bacterias y algas verdes (cianobacterias)
que reducen N2a NH3 .
• Estos organismos disponen para la
realización de la fijación de un sistema
bioquímico especializado, el complejo de la
enzima nitrogenasa.

19. • La energía necesaria para el proceso la proporciona
la hidrolisis del Mg ATP (ATP:
adenosintrifosfato) a MgADN (ADP:
adenosindifosfato ). El proceso global es:
푁2 + 3퐻2 = 2푁퐻3 Δ퐺 = −94퐾퐽/푀푂퐿
• Es una reacción endotérmica, el triple enlace del N2
es tan estable (941 KJ/mol) que el organismo debe
suministrar la energía necesaria en forma de
MgATP, para vencer la barrera de activación.

20. 1-Nitrógeno atmosférico, 2-Entrada en la cadena alimentaria, 3-
Descomposición de la materias animales (amonificación), 4-Devolución
a la atmósfera por desnitrificacion, 5-Ingreso en el medio acuático por
lixiviación, 6-Humus, 7-Nitrificación. 8-Fijación del nitrógeno en las
raíces por las bacterias simbióticas, 9-Absorción del nitrógeno
producido por la actividad eléctrica de la atmósfera, 10-
Descomposición de las materias vegetales (amonificación).

21. Las plantas emplean el amoniaco como
fuente de nitrógeno, los animales lo captan a
través de la ingestión de plantas.
Cuando las plantas o animales mueren, el
nitrógeno presente en sus tejidos se
transforma mediante descomposición
bacteriana a amoniaco.

22. Sirve como fuente de energía para otra
bacteria (nitrosomas) que transforma el
amoniaco a el ion nitrito empleando el
oxigeno como oxidante.
El nitrito sufre otra oxidación bacteriana
(nitrobacter) a nitrato.
El proceso global de oxidación del
nitrógeno se denomina nitrificación.

24. • El ciclo del nitrógeno se cierra con las
bacterias desnitrificacion que emplean al
푁푂3
−, en vez del O2 , como oxidante para
sus procesos metabólicos, reduciendo el
nitrato a la forma inicial del N2.
• En los procesos de desnitrificacion y
nitrificación se libera N2O como subproducto
de la reacción.
• El N2O es un gas invernadero y una fuente
de NO estratosférico, parte activa en los
procesos químicos de destrucción del O3.

25. Los humanos influyen en el ciclo del nitrógeno
y pueden sobrecargarlo.
• Esto puede ser observado en los cultivos
intensivos (que obligan a añadir fertilizantes
nitrogenados para fertilizar las tierras) y la
tala de árboles, que hacen descender el
contenido de nitrógeno de los suelos.

27. • La lixiviación del nitrógeno de estas tierras
añaden un extra indeseable a los
ecosistemas acuáticos cuando es arrastrado
por las aguas fluviales.
• Este exceso de nitrógeno se agrava con la
emisión a la atmósfera del dióxido de
nitrógeno de las centrales térmicas y los
automóviles; una vez descompuesto en la
atmósfera es capaz de reaccionar con otros
productos contaminantes, generando el
conocido smog fotoquímico.

29. AGRICULTU
RA

30. • El aporte natural de nitrógeno para la
agricultura lo proporciona las bacterias que
contiene la nitrogenasa.
• Las bacterias se alojan en los nódulos de
raíces de leguminosas tales como, judías,
guisantes, alfalfa y trébol.
• Cuando mueren la mayoría de nitrógeno
regresa al suelo y otro a la atmosfera por
desnitrificacion.

31. • Las leguminosas son utilizada como una
antigua practica de agrícola de rotación de
cultivos, donde se alterna cultivos de
leguminosas con cereales, granos y otros
vegetales con el fin de mantener la
productividad de las plantas no leguminosas.
• Un fertilizante natural es el estiércol animal.

32. • La obtención industrial de fertilizantes
nitrogenados se realiza mediante el
procedimiento de la reacción nitrogenasa
empleando Fe como catalizador, la reacción
requiere elevadas presiones (100 atm) y
temperatura (500 °C).
• El amoniaco resultante se puede introducir
directamente en el terreno de cultivo.

33. La producción mundial de fertilizantes
nitrogenados se ha incrementado de forma
alarmante en las ultimas cuatro décadas y en
la actualidad duplica la velocidad de fijación
del N2 por parte de las leguminosas (83 frente
a 40Tg/40años).

34. FUENTES DE PRODUCCION DE
NITROGENO
 Actividades Antropogénica 130 Tg/año.
 Quema de combustibles fósiles 20 Tg/año
de oxido de nitrógeno.
Actualmente las actividades humanas
dominan el ciclo de nitrógeno.
NITROGENO FIJADO PROCESO DE
DESNITRIFICACION
EN EL TERRENO 320
Tg/año
EN EL TERRENO 160 Tg/año
EN EL OCEANO 40 Tg/año EN EL OCEANO 110 Tg/año

35. • El desarrollo agrícola que se inició
en Sonora, México, dirigido por Norman Borlaug
en 1943, había sido juzgado como un éxito por
la Fundación Rockefeller la cual trató de
propagarlo a otros países.
• La Oficina de Estudios Especiales en México se
convirtió en una institución informal de
investigación internacional en 1959, y en 1963 se
convirtió formalmente en el CIMMYT, Centro
Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo.

36. OBJETIVO
Seleccionar nuevas variedades de arroz y
trigo que proporcionaban cosechas mas
abundantes y mas resistentes a los
fertilizantes.
DIFICULTADES ENCONTRADAS
 Las variedades autóctonas de regiones
subtropicales y tropicales no responden
bien a los fertilizantes.
 Crecen mucho y sus tallos se rompen por
acción de los viento y la lluvia.

38. AVANCES
 Las nuevas variedades son plantas
pequeñas, con tallos que permanecen
cortos hasta que el grano madura.
 Permite incrementar la densidad de plantas
por hectárea.
DESVENTAJA
 Consumo mayor de agua.
 Son menos resistentes a las plagas
requiriendo la aplicación de pesticida para
su protección.

40. • El ecosistema se desequilibra cuando una
tierra se limpia con fines agrícolas. La
deforestación no es mas que una
consecuencia del desarrollo agrícola.
• La deforestación afecta principalmente a
las zonas tropicales, el problema se ve
agravado por el calor y las lluvias
torrenciales.
• El tiempo de recuperación de los suelos de
las zonas tropicales es mayor que las
zonas templadas.

41. • La erosión del suelo es el principal problema
de las áreas agrícolas.
• El viento y el agua arrastra las partículas del
suelo que han quedado expuesto por la
practica agrícola.
• El suelo erosionado se puede recuperar
adicionando materia orgánica y minerales a
través del riego.

42. Una de las zonas del mundo mas afectada
por la erosión es la cuenca del Rio Amarillo en
China.
Con una velocidad de erosión estimada de 21
toneladas/hectáreas/años.

44. Cultivo en terrazas

47. • Hidrato de carbono: son moléculas de
azúcar unidas en una larga cadena.
• Grasas: son triglicéridos de ácidos
grasos, largas hidrocarbonadas unidas a
una unidad de glicerol
• Proteínas: unidades de aminoácidos
unidos por enlaces peptídicos.

49. • Los hidratos de carbono es la fuente inicial
de energía biológica en el proceso de
respiración.
• La mayor parte de la energía necesaria
para mantener el funcionamiento de
nuestro órganos vitales procede de la
oxidación de los hidratos de carbono.

51. • Las grasas contienen menos oxigeno y
mas oxigeno e hidrogeno.
• El contenido energético de las grasas es
de 9 cal/g y de los hidratos de carbono 4
cal/g.
• Las grasas son inmiscibles en agua
mientras que los hidratos de carbono son
hidrofílico.
• Los hidratos de carbono se encuentran
asociados a una cantidad de agua que

52. • En consecuencia la transformación de hidratos
de carbono a grasas orina una concentración
de energía menos en peso.
• El exceso en calorías lo almacenamos en forma
de grasa. Su oxidación biológica es mas lenta
que la de los hidratos de carbono. Primero
quemamos nuestra reserva de hidratos de
carbono y después la de grasa.

53. • Fabrican la mayoría de los tejidos de nuestro
organismo y además constituye las enzimas,
catalizadores biológicos que intervienen en
miles de reacciones y que son indispensables
para el mantenimiento de la vida.

59. • Los elementos necesarios deben de estar
presentes en las proporciones correctas;
estos elementos son: H, C, N, O, P, S, Na,
K, Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Co, Cr, Mo, Se, I y
otros en pequeñas concentraciones.
• Las vitaminas se descubrieron a partir de
enfermedades provocadas pro su
deficiencia en la dieta.

60. • En 1747, James Lind descubrió la efectividad
de los cítricos en el tratamiento de
escorbutos que sufrían los marinos ingleses.
• En 1932, Albert Szent-Gyorgyi y Charles
King encontraron el componente activo de
los cítricos, el acido ascórbico o vitamina C.
• Se conocen 13 vitaminas, la ultima la
vitamina B12 se descubrió hace 50 años.

61. Solubles en agua, son o bien cofactores
enzimáticos o son necesario para la síntesis
de los mismos.
Ejemplo:
La niacina proporciona el termino piridínico
del NAD: Su función principal es el
intercambio de electrones e hidrogeniones en
la producción de energía de todas las células.
Se utilizan para catalizar reacciones REDOX.

62. Solubles en grasas:
Ejemplos:
• Vitamina A o retinol se incorpora en el
pigmento visual, rhodesiana.
• Vitamina D resulta imprescindible para la
deposición correcta de calcio en los huesos.
• Vitamina K desempeña un papel importante
en el proceso de coagulación de la sangre.

63. • La vitamina A y E son antioxidantes naturales
que protegen a la membrana celular de los
daños originados por el oxigeno molecular.
• Todos los antioxidante tienen doble enlace, lo
que les confiere una elevada reactividad
frente a los radicales libres

64. • Implicado en el proceso de envejecimiento.
• Se generan en el organismo como un
subproducto de la reducción del O2 se le
denomina ROS (especies reactivas del
oxigeno).
• Atacan a las moléculas próximas, generando
radicales orgánico.
• Altera el ADN, mutaciones y cáncer.

65. • Enzimas que destruyen a las especies de O2
que conducen a la formación de radicales
hidroxilo.
 Superóxido dismutasas.
 Catalasas.
 Peroxidazas.
• Suprimir metales que puedan activar las
reacciones Redox, hierro, cobre y
manganeso en forma de complejo de
quelato,

66. • Antioxidante como la vitamina A, E y C, que
reaccionan con los radicales libres ante de
que estos lo hagan con los sistemas
biológicos.
Los antioxidantes sintéticos mas comunes
son: el terbutilhidroxitolueno (BHT) y el
terbutilhidroxianisol (BHA), son compuesto
de naturaleza fenólica.
El selenio, un elemento esencial en la
dieta, tiene también funciones
antioxidantes, se incorpora a los sitios
activos de enzimas que participan en la
ruptura de los peróxidos.

67. • Para establecer los niveles mínimos de
vitamina requeridos se han examinado los
niveles por debajo de los cuales aparecen
síntomas de enfermedad.
• El mas ilustre defensor de la terapia de las
vitaminas fue Linus Pauling que argumento
que el valor optimo de vitamina C es muy
superior a los niveles mínimos
recomendados, dosis elevadas de esta
vitamina previenen refriados e incluso
cáncer.

68. COMENZAR

69. 2
10
1
6
3
7 8
4
9
5

71. El crecimiento de las plantas es mucho más
lento.
La clorosis empieza en las puntas y va
aclarándose hacia el centro de la hoja.
Retraso en la maduración de los frutos siendo
menos dulces.
Verde muy intenso en las hojas

73. NITRIFICACI
ON
AMONIFICACIO
N
DESNITRIFICACI
ON

74. VIENTOS
ACTIVIDADES
ANTROPOGENI
CA
INUNDACIONES
EROSION

75. HIDRATOS DE
CARBONO
VITAMINAS
PROTENINAS GRASAS