1. Giselle Fonseca Vergel
Andrea Carolina Quesada Robles
Carlos Daniel López Nájera
Diana Carolina Jaime Palencia
Ernesth Corredor Chávez

3. El ciclo del nitrógeno es cada uno
de los procesos biológicos
y abióticos en que se basa el
suministro de este elemento de los
seres vivos. Es uno de los ciclos
biogeoquímicos importantes en que
se basa el equilibrio dinámico de
composición de la biosfera terrestre.

4. El aire de la atmósfera contiene un 78% de
nitrógeno, por lo tanto la atmósfera es un reservorio de
este compuesto. A pesar de su abundancia, pocos son
los organismos capaces de absorberlo directamente para
utilizarlo en sus procesos vitales. Por ejemplo las plantas
para sintetizar proteínas necesitan el nitrógeno en su
forma fijada, es decir incorporado en compuestos.

5. El nitrógeno es el nutriente vegetal requerido en mayor
cantidad, juega un papel crucial en la productividad
primaria. En la biosfera sufre lo que en esencia es la
traslación cíclica de ocho electrones, entre la forma mas
oxidada de valencia +5 (NO3) y la mas reducida de
valencia -3 (NH3)
Las características esenciales del ciclo se destacan en
la figura.

6. La mayoría del nitrógeno en la biomasa se encuentra en el
estado mas reducido, y cuando los compuestos orgánicos
nitrogenados son catabolizados, se libera nitrógeno sin
variar la valencia, en forma de NH3.
Este proceso de amonificacion constituye el centro del
fenómeno de mineralización, mientras que el nitrógeno
inmovilizado en los tejidos de transformación en
sustancias inorgánicas móviles que cubren la mayor
parte de las necesidades de las plantas.

7. El mecanismo de amonificacion representa
cuantitativamente el mayor flujo en el ciclo del
nitrógeno. El NH3, en su estado ionizado, NH4 es
fácilmente asimilable por los vegetales y por la
mayoría de los microorganismos, incorporándose
directamente de nuevo a los compuestos orgánicos.
En presencia de O2, Las bacterias nitrificantes
quimiolitotroficas, obtienen energía oxidando el NH4 a
través de varios intermediarios. Este proceso seda en
cualquier ambiente oxico terrestre o acuático es
conocido como nitrificación.

8. El NO3 también es asimilado fácilmente por las
plantas, que reducen el nitrógeno de nuevo al estado
de valencia -3, mas apropiado para hacer frente a las
necesidades del tejido, por un proceso denominado
Reducción Asimilativa de los nitratos.
En condiciones anoxicas se aprecia una secuela
indirecta posterior de la nitrificación, cifrada en que el
NO3 puede actuar como receptor de electrones
sustituyendo al O2 en gran numero de bacterias del
suelo, por un proceso respiratorio que se denomina
Reducción Disimilativa de los Nitratos.

9. La mayoría del Nitrógeno permanece en la biomasa
hasta que es liberado tras la muerte del
organismo, aunque los animales excretan cantidades
considerables de NH3 y compuestos nitrogenados
orgánicos simples tales como urea o acido úrico.

11. La importancia de la nitrificación reside en la producción
de una forma oxidada de nitrógeno que puede participar
en la desnitrificacion, permitiendo una perdida potencial
de nitrógeno del sistema.

13. Sustrato especies Hábitats
NH4 oxidado a nitrosomonas europaea suelo, aguas dulces
NO2 nitrosospia briensis suelo
nitrosovibrio tenuis suelo
NO2 oxidado a nitrobacter winogradskyi suelo, aguas dulces
NO3 nitrococcus mobilis marino

14. Los factores importantes que afectan a la nitrificación
incluyen la temperatura y el potencial redox. Los
nitrificantes con aerobios obligados, y la nitrificación se
presume que no tiene lugar en cantidades significativas a
valores de potencial redox , aunque la oxidación del NO2 es
mas sensible que la del NH4.

15. Muchos de los microorganismos tienen la capacidad de
reducir los óxidos de nitrógeno (NO3, NO2, NO, N2O) en
condiciones anoxicas, cuando dichos compuestos sustituyen
al O2 como aceptor terminal de electrones en la cadena
respiratoria.
Si la reducción continua hasta la generación de los gases
N2 y N2O, que se pierden a la atmosfera, el proceso es
conocido como Desnitrificacion.
La reducción de los nitratos por la respiración (reduccion
Disimilativa de los nitratos) se debería diferenciar del
proceso completamente denominado Reduccion asimilativa
de los nitratos.

16. El factor critico de la desnitrificacion es el potencial redox
del medio. A valores de +200 mV, la utilización normal de
O2 como aceptor terminal de electrones queda inhibida.
La vegetación induce la desnitrificacion al proporcionar
donantes de electrones y reducir las condiciones de la
rizosfera.
La temperatura determina así mismo, un efecto marcado
en la desnitrificacion, incluyendo el PH.
El N2 es el producto principal de la desnitrificacion.

17. La fijación biológica del N2 transforma cantidades
considerablemente inferiores que la amonificacion y la
asimilación en el ciclo del nitrógeno, aunque juegue un
papel clave en iniciar la desnitrificacion.
En ecosistemas terrestres equilibrados, tales como los
bosques y los pastizales permanentes, la
productividad esta generalmente limitada por
deficiencias de azufre, potasio y fosforo, mas que por
el nitrógeno en sí.

18. Las repercusiones del hombre en las perturbaciones del
ciclo del nitrógeno en dichas áreas, en gran parte por
hacer uso de cultivos persistentes, ha originado que, la
productividad quede limitada por la entrada del nitrógeno
fijado.
La fijación química es responsables del 25% de la fijación
total del N2, y adquiere gran significado en los países
mas desarrollados, mientras que en los
subdesarrollados, o en vías de desarrollo la única entrada
suele ser a través de la fijación biológica

19. La clave para maximizar la producción de alimentos en el
futuro reside en incrementar la eficacia por unidad de
terreno, cultivando variedades de elevado rendimiento. La
incorporación de nitrógeno juega un papel en este
objetivo, y por lo tanto se están dedicando grandes
esfuerzos en la investigación de vías para explotar la
fijación biológica del N2 como una forma mas factible,
eficiente y ambientalmente deseable de maximizar los
rendimientos de las cosechas.
Las enzimas responsables de la fijación del N2 se
denominan nitrogenada, y posee la propiedad de reducir
una variedad de compuestos de triple enlaces del N2,
incluyendo acido cianhídrico, oxido nitroso y acetileno

20. Compuesta por la asociación de dos componentes: una
proteína que contiene hierro y azufre, y otra con estos
elementos además del molibdeno.
Mecanismo de la Nitrogenasa:

21. Los anaerobios, microaerófilos y anaerobios facultativos
evidentemente no exponen su sistema de fijación del N2
al peligro del oxigeno, a diferencias de los seres aerobios,
particularmente las algas verde- azuladas, que exigen O2.
Algunos de los mecanismos que se han desarrollado para
minimizar el daño perpetrado por este elemento son
exhibidos por el organismo fijador del N2 mas común del
suelo, el Azotobacter vinelandii. Estos sistemas incluyen la
producción de cantidades abundantes de polisacáridos
extracelulares que inhiben la difusión del O2 a la superficie
de la célula, la posesión de otra oxidada terminal de baja
afinidad, solo relacionada parcialmente con la generación
del ATP, que actúa como consumidor de O2, y la
conversión en la conformación de la Nitrogenasa a una
forma protegida.

22. Las algas verde-azuladas heteroquísticas han resuelto el
problema almacenando la nitrogenasa en heteroquistes a
los que se regula el acceso de O2 mediante una pared
celular gruesa, relativamente impermeable, mientras que
una cadena respiratoria muy activa consume las
cantidades traza del gas.
Los nódulos en los que acontece la fijación del
N2, contienen así mismo, leghemoglobina, una
hemoproteina portadora de oxigeno similar a la
hemoglobina, que facilita la transferencia de este
elemento a la concentración apropiada para la actividad
nitrogenasa, pero sin detrimento para la respiración de
los bacteroides

23. Géneros y grupos de existencia independientes
Aerobios microaerófilos anaerobios F. Anaerobios
Azotobacter corynebacterium klebsiella clostridium
Beijerinckia azospirillum bacillus fototroficas
Azomonas verde-azuladas citrobacter
Azotococcus rhizobium erwinia desulfovibrio
oxidantes

24. Asociaciones Simbióticas
Rizosfera algas verde-azuladas
Nobulos Templada Tropical Filosfera Azuladas Otros
Leguminosas bacillus azospirillium beijerinckia liquenes termitas
Rhizobium (inespecífico) (inespecífico) enterobac
Aliso, etc. Klebsiella beijerinckia azotobacter azolla

25. Ejemplo de plantas que poseen nódulos con
endosimbiones actinomicetales:
Planta Usos
Casuarina Madera
Hippophae Establecimiento de Dunas
Purshia Nutrición Animal
Myrica Ceras
Alnus Madera y Establecimiento de Dunas
Dryas Establecimiento de Dunas
Ceanothus Nutricion Animal

26. Libros:
fenchel, t. Black burn
Subba
Artículos:
Brown(1974)
Stouthamer