Por Claire Gillespie • Actualizado el 30 de agosto de 2022

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El nitrógeno constituye aproximadamente el 78% de la atmósfera de la Tierra, pero los organismos no pueden absorberlo directamente. A través del ciclo del nitrógeno, microbios especializados transforman el N₂ atmosférico en formas biológicamente utilizables que sustentan la vida.

TL;DR

El nitrógeno es un nutriente fundamental para todos los seres vivos. Forma proteínas, ADN, clorofila y enzimas esenciales. El ciclo del nitrógeno convierte el nitrógeno atmosférico en compuestos que las plantas y los animales pueden asimilar.

Por qué los humanos y otros animales necesitan nitrógeno

Cada gramo de tejido humano (músculo, piel, cabello, uñas y sangre) es rico en proteínas. La síntesis de proteínas, la función enzimática y la reparación celular dependen de los aminoácidos que contienen nitrógeno. Como los mamíferos no pueden absorber el nitrógeno atmosférico, dependen de fuentes dietéticas. Los alimentos proteicos clave incluyen carne, pescado, legumbres, huevos, lácteos y nueces.

El cuerpo recicla continuamente el nitrógeno de los aminoácidos. El exceso de nitrógeno se convierte en urea y se excreta, mientras que el nitrógeno también forma moléculas no proteicas, como el grupo hemo de la hemoglobina, que transporta oxígeno por todo el cuerpo.

Cómo adquieren las plantas el nitrógeno

Las plantas sintetizan proteínas, clorofila y ácidos nucleicos (todas ellas moléculas ricas en nitrógeno) esenciales para el crecimiento y la reproducción. Las raíces absorben nitrógeno del suelo en forma de nitratos (NO₃⁻) y amonio (NH₄⁺). Una deficiencia se manifiesta como clorosis (coloración amarillenta) y retraso en el crecimiento, lo que reduce el rendimiento de frutos y flores.

Explicación del ciclo del nitrógeno

• Fijación: Las bacterias diazotróficas, como Rhizobium, utilizan la enzima dinitrogenasa para reducir el N₂ atmosférico a amoníaco (NH₃).
• Nitrificación: El amoníaco es oxidado por bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y Nitrobacter) a nitrito (NO₂⁻) y luego a nitrato (NO₃⁻), las formas que absorben las plantas.
• Asimilación: Las plantas incorporan nitrato a compuestos orgánicos. Los animales obtienen nitrógeno al consumir plantas u otros animales.
• Descomposición: La descomposición microbiana libera amoníaco nuevamente al suelo.
• Desnitrificación: Las bacterias anóxicas convierten el nitrato nuevamente en gas N₂, completando el ciclo.

Comprender este ciclo es fundamental para la agricultura sostenible y la gestión de ecosistemas.