Ciencia

Nitrificación: definición, ciclo y ecuación

Por Rodrigo Ricardo

¿Qué es la nitrificación?

Todos los organismos vivos necesitan nitrógeno , un elemento químico que se utiliza para formar proteínas. Las proteínas forman la estructura de los organismos y producen funciones que sostienen la vida, incluido el desarrollo, el crecimiento y la reproducción.

El amoníaco (NH3) es una forma de nitrógeno que se encuentra en el suelo. El nitrógeno ingresa al suelo en esta forma orgánica a partir de plantas en descomposición, desechos animales y rayos que caen sobre la Tierra. Mientras está en esta forma orgánica, el nitrógeno no puede ser absorbido por las plantas. Por lo tanto, debe convertirse en una forma inorgánica utilizable.

La nitrificación es el proceso de dos pasos en el que el amoníaco que se encuentra en el suelo se convierte en nitratos (NO3-) , que son formas inorgánicas de nitrógeno que las plantas pueden usar. Veamos este proceso con más detalle.

El proceso químico

En la nitrificación, el amoníaco se convierte primero en nitritos (NO2-) y luego en nitratos. El paso inicial de este proceso, conocido como nitritación , involucra un tipo de bacteria llamada nitrosomonas . Durante la nitritación, las nitrosomonas convierten el NH3 (amoníaco) en NO2 (dióxido de nitrógeno). La ecuación química para este proceso es NH3 + 1.5 O2 -> NO2- + H + + H20.

La segunda parte del proceso de nitrificación se llama nitración . La nitrificación utiliza la enzima nitrito oxidorreductasa (NOR) para completar el proceso de nitrificación. La ecuación química de esta reacción es NO2- + ½ O2 -> NO3.

Una vez que se completan ambos procesos, la forma orgánica de nitrógeno, amoniaco, se ha convertido en una forma inorgánica de nitrógeno, nitrato, que las plantas pueden utilizar. La ecuación química 2NH3 + 3O2 -> 2NO2 + 2H + + 2H20 resume todo el proceso de nitrificación.

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Nitrificación

Continuación del ciclo del nitrógeno

Para resumir, el nitrógeno ingresa al suelo a través de plantas en descomposición, desechos animales y rayos. Cuando ingresa al suelo, está en una forma orgánica inutilizable. Las bacterias del suelo pueden convertir el nitrógeno orgánico en nitratos, que las plantas pueden utilizar.

Las plantas absorberán los nitratos inorgánicos y los mezclarán con otros productos químicos que se encuentran en las propias plantas para volver a producir sustancias orgánicas. Aquí hay una hoja de trucos rápida: nitrógeno = orgánico en el suelo> convertido a inorgánico por las bacterias> luego nuevamente a orgánico dentro de la planta.

Estas sustancias orgánicas dentro de la planta forman sustancias como enzimas, proteínas y clorofila. Cuando los animales comen las plantas, eliminan el nitrógeno de sus desechos y este vuelve al suelo en forma orgánica. Cuando las plantas mueren y se descomponen, también devuelven nitrógeno al suelo en forma orgánica.

Sin embargo, no todo el nitrógeno permanece en el ciclo del nitrógeno. Algunos escapan a través de un proceso llamado desnitrificación . Durante la desnitrificación, algunos tipos de bacterias transforman los nitratos en nitrógeno atmosférico. La atmósfera de la Tierra es aproximadamente un 78% de gas nitrógeno, por lo que se pierde mucho nitrógeno en la atmósfera. Pero puede volver a entrar en el ciclo en cualquier momento. La volatilización, la escorrentía y la lixiviación son otras formas en que el nitrógeno puede salir del ciclo.

Resumen de la lección

Las plantas y los animales necesitan nitrógeno para desarrollarse, crecer y reproducirse. Las plantas obtienen nitrógeno del suelo y los animales obtienen nitrógeno al comer plantas.

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Cuando el nitrógeno ingresa al suelo, está en forma orgánica que las plantas no pueden absorber a través de sus raíces. Necesita pasar por el proceso de nitrificación de 2 pasos para que las plantas lo utilicen. Durante este proceso, las bacterias convierten el nitrógeno orgánico en nitrógeno inorgánico utilizable.

Revisión terminológica


Fórmula de nitrificación
función de nitrificación

Condiciones Definiciones
Nitrógenoun elemento químico utilizado para formar proteínas
Proteinascomponen la estructura de los organismos; producir funciones de soporte vital
Amoniaco (NH3)una forma de nitrógeno que se encuentra en el suelo
Nitrificaciónel proceso de 2 pasos del amoníaco que se encuentra en el suelo
Nitratos (NO3-)formas inorgánicas de nitrógeno que las plantas pueden usar
NitritosEl amoníaco se convierte primero en nitritos (NO2-) y luego en nitratos.
Nitritacionel paso inicial de este proceso
Nitrosomonasun tipo de bacteria
Nitraciónsegunda parte del proceso de nitrificación
Nitrito oxidorreductasa (NOR)una enzima
DesnitrificaciónDurante este proceso, algunos tipos de bacterias transforman los nitratos en nitrógeno atmosférico.

Los resultados del aprendizaje

Después de estudiar la información de esta lección en video sobre nitrificación, conviértase en su misión lograr estos objetivos:

  • Escribe las definiciones de nitrógeno y nitrificación.
  • Discutir el proceso químico de nitrificación.
  • Destacar otros aspectos del ciclo del nitrógeno, incluido el proceso de desnitrificación.

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