Sobre o ciclo biogeoquímico do nitrogênio em um ecossistema aquático. Descreva este ciclo, informando oscompostos formados nas diversas etapas.
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O CICLO DO NITROGÉNIO
O Ciclo do Nitrogénio consiste na circulação de átomos de nitrogênio entre os seres vivos e a parte não viva do ambiente. O nitrogênio é um dos componentes vitais para a vida. Sua importância se deve aos aminoácidos, proteínas, DNA e RNA fornecidos. O DNA e o RNA são materiais genéticos que contêm informações determinantes dos caracteres hereditários transmissíveis à descendência.
O maior “reservatório” de nitrogênio do planeta é a atmosfera, onde esse elemento químico se encontra na forma do gás nitrogênio, ou nitrogénio molecular (N2), o nitrogênio compõe aproximadamente 79% da atmosfera. Entretanto, os animais e as plantas não podem absorvê-lo diretamente do ar, e sim na forma de amônia solúvel em água ou na forma de nitrato, nas quais é convertido por bactérias.
Apesar algumas poucas espécies de bactérias, genericamente chamadas bactérias fixadoras de nitrogénio, são capazes de incorporar os átomos de nitrogénio no N2, em suas moléculas orgânicas, fenômeno denominado de fixação do nitrogénio.
A maioria das bactérias fixadoras de nitrogénio vive no solo. Quando morrem e se decompõem, elas têm suas moléculas nitrogenadas transformadas em amônia (NH3).
A amônia disponível no solo é amplamente aproveitada por um grupo de bactérias pertencentes ao gênero Nitrosomonas, ou seja, a nitrificação, capazes de utilizar amônia em seus processos de obtenção de energia. Em contrapartida, elas eliminam no solo compostos nitrogenados denominados nitritos (NO- 2).
Os nitritos são então utilizados por outras bactérias presentes no solo, pertencentes ao gênero Nitrobacter, que metabolizam os nitritos eliminando compostos nitrogenados denominados nitratos (NO- 3).
Uma vez que o nitrato se encontra no interior da célula, é novamente reduzida a amônia. Este processo de redução requer energia, em contraste com o processo de nitrificação, que envolve oxidação (do NH4+) e liberação de energia. Os íons amônio formados pelo processo de redução são transferidos a compostos carbonados para produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos nitrogenados.
Este processo é conhecido como aminação. A incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos ocorre, em grande parte, nas células jovens e em crescimento das raízes. As etapas iniciais do metabolismo do nitrogênio parecem ocorrer diretamente nas raízes; quase todo o nitrogênio que ascende no xilema do caule já se encontra sob a forma de moléculas orgânicas, principalmente aminoácidos.
As plantas por aminação ou transaminação são capazes de sintetizar todos os aminoácidos necessários a partir do nitrogênio inorgânico. Os animais são capazes de sintetizar apenas cerca de 8 dos 20 aminoácidos necessários, devendo adquirir os outros por meio da alimentação. Por conseguinte, o mundo animal depende totalmente do reino vegetal para suas proteínas, bem como para seus carboidratos.
Enquanto uma parte dos compostos nitrogenados presentes no solo sofre nitrificação, outra parte sofre desnitrificação, processo realizado por bactérias do solo genericamente denominadas bactérias desnitrificantes. Estas degradam compostos nitrogenados para obter energia liberando gás nitrogênio (N2) para a atmosfera, reiniciando o ciclo do nitrogênio.