Quais são as etapas da nitrificação?

Conheça o ciclo do nitrogênio, que é o responsável pela circulação do nitrogênio entre o meio e os seres vivos.

O nitrogênio é um elemento químico encontrado em grande quantidade na natureza, principalmente no ar (representa 79% da composição do ar). Esse elemento químico também faz parte da composição de proteínas e ácidos nucleicos, duas importantes moléculas orgânicas, além do ATP, uma molécula armazenadora de energia.

Apesar de existir em grande quantidade na atmosfera, poucos organismos conseguem captar esse elemento no estado gasoso. Sendo assim, a participação de alguns seres vivos é fundamental para que o ciclo do nitrogênio ocorra e esse elemento possa ser utilizado.

→ Ciclo do nitrogênio

Para facilitar o estudo, o ciclo do nitrogênio pode ser dividido didaticamente em três etapas principais: fixação, nitrificação e desnitrificação. Veja a seguir cada uma delas:

• Fixação

  Na etapa de fixação ocorre a participação de bactérias fixadoras de nitrogênio. Essas bactérias são importantes porque conseguem captar o nitrogênio atmosférico (N2), capacidade apresentada por poucos organismos vivos.

  As cianobactérias possuem vida livre e conseguem utilizar o nitrogênio diretamente da atmosfera. Já as bactérias do gênero Rhizobium associam-se às raízes de plantas leguminosas. Essa associação garante à planta a sobrevivência em locais pobres em compostos nitrogenados e fornece à bactéria substâncias orgânicas. Como ambos os envolvidos são beneficiados, esse é um exemplo de relação mutualística.

  Quando as leguminosas morrem, elas liberam pelo processo de decomposição amônia (NH3) no solo, um composto nitrogenado que é aproveitado por poucas plantas. O composto mais utilizado pelos vegetais é o nitrato (NO3-). É por esse motivo que a próxima etapa do ciclo do nitrogênio (nitrificação) é tão importante.

• Nitrificação

  A nitrificação é uma etapa que ocorre graças às bactérias nitrificantes. As bactérias do gênero Nitrosomonas capturam a amônia e transformam-na em nitrito (NO2-). As bactérias do gênero Nitrobacter, por sua vez, captam o nitrito e transformam-no em nitrato (NO3-).

  O nitrato é, então, captado pelas raízes das plantas, e o nitrogênio presente nesse composto é utilizado na fabricação de proteínas e ácidos nucleicos. O nitrogênio presente nesses organismos passa, então, para organismos que dele se alimentarem, sendo transmitido ao longo da cadeia alimentar. Parte é utilizada pelo organismo e uma porção é eliminada para o meio na forma de excretas, que sofrerão decomposição e liberarão amônia.

• Desnitrificação

  A amônia disponível no meio pode ser aproveitada no processo de nitrificação ou ser utilizada pelas bactérias desnitrificantes por meio da desnitrificação. Nesse processo, essas bactérias conseguem captar compostos nitrogenados e produzir gás nitrogênio, o qual retorna à atmosfera, iniciando novamente o ciclo.

O nitrogênio é um gás encontrado em abundância no ar (cerca de 78%) na forma de N2, mas por ser pouco reativo quimicamente, permanece livre e não é facilmente assimilado pelos seres. Também compõe as moléculas de proteína e os ácidos nucleicos das células, sendo assim muito importante para todos os organismos.

Algumas plantas são capazes de fixar o nitrogênio do ar, através da associação com algumas espécies de bactérias ditas fixadoras, que vivem em nódulos nas suas raízes. Essas plantas são do grupo das leguminosas, como feijões, soja, lentilhas. Existem também bactérias livres no solo que agem na transformação do N2 em nitratos. Outro meio de fixação do nitrogênio na natureza é através de raios. Vale ressaltar o papel das bactérias no ciclo, pois atuam nas várias etapas.

Etapas do Ciclo

É importante perceber que como qualquer ciclo biogeoquímico, como o da água, ou do oxigênio, o ciclo do nitrogênio representa um fluxo de matérias e energia que são constantes na natureza e essenciais para o equilíbrio dos ecossistemas. As etapas a seguir facilitam a compreensão do processo global.

Fixação

Bactérias fixadoras livres no solo ou associadas a raízes de leguminosas transformam nitrogênio do ar (N2) em amônia (NH4+) e nitratos (NO3-).

Amonificação

A ureia (NH2)2CO é um dos resíduos do metabolismo dos animais (eliminada pela urina) é transformada em amônia por bactérias do solo.

Nitrificação

Bactérias nitrificantes do solo transformam a amônia em nitratos.

Desnitrificação

O nitrogênio é devolvido à atmosfera através de bactérias desnitrificantes que o convertem a partir dos nitratos do solo.

Importância

A presença do nitrogênio é fundamental para garantir o bom desenvolvimento das plantas e consequentemente dos animais que o obtêm, direta ou indiretamente através dos vegetais, conforme sejam herbívoros ou carnívoros.

Não ocorrendo compostos nitrogenados suficientes para as plantas, geralmente são utilizados fertilizantes industrializados, alguns usam o salitre do chile, nitrato de sódio ou nitrato de potássio, que é encontrado naturalmente em alguns solos. Algumas soluções alternativas são a rotação de culturas (alternando plantas que consomem e repõem o nitrogênio) e a adubação verde (usar restos das leguminosas).

No entanto, o excesso de nitratos e amônios no solo pelo uso de fertilizantes e também pela atividade animal, acaba por poluir corpos d'água através da lixiviação dos solos. Isso provoca o aumento de nutrientes e crescimento elevado das algas, gerando um desequilíbrio chamado de eutrofização ou eutroficação.

Teste seus conhecimentos com exercícios sobre ciclos biogeoquímicos.

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