La fijación de nitrógeno es un proceso que convierte el gas nitrógeno atmosférico en amoníaco. Este proceso puede ser llevado a cabo por cierto tipo de bacterias, llamadas bacterias fijadoras de nitrógeno, o mediante procesos industriales. Las bacterias fijadoras de nitrógeno viven en el suelo o en asociación con las raíces de determinadas plantas, como las legumbres. Utilizan una enzima llamada nitrogenasa para convertir el gas nitrógeno en amoníaco.
El amoníaco producido por las bacterias fijadoras de nitrógeno puede ser utilizado por las plantas para sintetizar proteínas y otros compuestos que contienen nitrógeno. Alternativamente, otras bacterias pueden convertir el amoníaco en nitratos, que luego son absorbidos por las plantas.
Estos son los pasos clave involucrados en la conversión del nitrógeno atmosférico en una forma biológicamente utilizable:
1. Fijación de nitrógeno :Las bacterias especializadas, como Rhizobia y Cyanobacteria, poseen la enzima nitrogenasa, que puede romper el fuerte triple enlace del nitrógeno atmosférico (N2). Estas bacterias convierten el N2 en amoníaco (NH3) mediante un proceso conocido como fijación de nitrógeno.
2. Nitrificación :Las bacterias nitrificantes, como Nitrosomonas y Nitrobacter, convierten el amoníaco en nitritos (NO2-) y luego en nitratos (NO3-). La nitrificación ocurre en condiciones aeróbicas, donde hay oxígeno presente.
3. Asimilación :Las plantas pueden absorber nitratos del suelo a través de sus sistemas radiculares y utilizarlos para sintetizar proteínas, ácidos nucleicos y otros compuestos que contienen nitrógeno. Algunas plantas, como las legumbres, tienen una relación simbiótica con bacterias fijadoras de nitrógeno en los nódulos de sus raíces, lo que les permite acceder directamente al nitrógeno atmosférico.
4. Amonificación :Cuando las plantas y los animales mueren, sus compuestos que contienen nitrógeno son descompuestos por organismos descomponedores, como hongos y bacterias. Este proceso libera amoníaco nuevamente al suelo mediante un proceso llamado amonificación.
5. Desnitrificación :En condiciones anaeróbicas, como suelos anegados, las bacterias desnitrificantes convierten los nitratos y nitritos nuevamente en nitrógeno atmosférico. La desnitrificación completa el ciclo del nitrógeno devolviendo nitrógeno a la atmósfera.
Mediante estos procesos, el ciclo del nitrógeno garantiza un suministro continuo de nitrógeno biológicamente utilizable para los organismos vivos.
