De que maneira esse elemento é incorporado as plantas e aos animais

A atmosfera contribui com o fornecimento do nitrogênio gasoso e com pequena parcela de nitrogênio combinado nas formas de amônio (NH4+) e de nitrato (NO3–), originados da queimas industriais, de atividades vulcânicas e de incêndios florestais e pela oxidação do N2 na presença de descargas elétricas ou de radiação ultravioleta. O amônio e o nitrato produzidos na atmosfera são transportados para o solo pela chuva, podendo ser prontamente absorvidos pelas raízes.

Geralmente as formas disponíveis ou combinadas de nitrogênio para a nutrição dos seres vivos incluem as combinações amoniacais (NH4+), nítricas (NO3–) ou orgânicas (R-NH2) que são metabolizadas visando a construção de biomassa. Salienta-se que a disponibilidade biológica do nitrogênio (N) no solo, juntamente com o fósforo (P), enxofre (S) e potássio (K) tem relação direta com a produtividade agrícola. Certas bactérias do solo e as algas azuis dos oceanos convertem o nitrogênio do ar em amônia, que pode ser diretamente absorvida por alguns vegetais.

O nitrogênio combinado no solo é o mais susceptível dos compostos às transformações biológicas. As plantas geralmente o absorvem na forma de compostos altamente oxidados, dos quais o nitrato é o principal deles. Após absorção, esses compostos devem ser reduzidos para que sejam incorporados nos diversos constituintes celulares. Portanto, nos animais e nas plantas, o nitrogênio encontra-se, na sua maioria, na forma reduzida como íon amônio (NH4+) ou amina (NH2–). No outro extremo, o nitrato, principal forma em que o nitrogênio é encontrado no solo, é altamente oxidado, sendo necessária a adição de 8 elétrons para que se converta em amina, o que demanda um grande gasto de energia. O nitrogênio disponível para as plantas pode ser também oriundo diretamente de fertilizantes industriais, representando uma parcela muito pequena em relação ao total do nitrogênio fixado biologicamente.

Apesar de abundante na atmosfera, o nitrogênio molecular não pode ser absorvido pelas plantas. Exceto pelos microrganismos fixadores ou via adubação nitrogenada, a principal forma de obtenção desse elemento pelas plantas é o aproveitamento do nitrogênio combinado na matéria orgânica. Com o uso das plantas na alimentação dos animais, os compostos nitrogenados são utilizados para produção de novas proteínas. Com a morte dos organismos, bactérias presentes no solo decompõem os compostos orgânicos nitrogenados em aminoácidos, que, por sua vez, são oxidados pelos microrganismos do solo como bactérias e fungos com produção de gás carbônico, água e amônia (amonificação). Em determinadas situações, como os solos frios, ácidos e deficientes em oxigênio, o amônio é a principal fonte de nitrogênio, sendo utilizado na constituição de aminoácidos, uma vez que as bactérias nitrificantes não são abundantes e, quando presentes, são menos eficientes.

Em solos úmidos e quentes, o amônio oxidado a nitrito (NO2–) por bactérias nitrificadoras, como as Nitrosomonas, e este a nitrato (NO3–), por bactérias como as Nitrobacter. No solo, o íon amônio encontra-se adsorvido nas partículas coloidais, enquanto o nitrato, por ter carga negativa, torna-se componente da solução sendo facilmente lixiviado nessa condição. A perda de compostos nitrogenados do solo para a atmosfera, ou mesmo para rios, lagos ou mares, pode ocorrer de várias formas, principalmente por volatilização da amônia, por desnitrificação ou por lixiviação. A adubação excessiva com sais de nitrato, seguida de chuva abundante, faz com que esses sais sejam carreados para lençóis freáticos, lagos ou rios, constituindo fortes agentes poluidores. Além disso, os vegetais perdem, por lixiviação, pequenas quantidades de NH3+, N2O, NO2 e NO.

Esse tipo de processo ocorre em camadas relativamente profundas do solo, em solos compactados, em áreas alagadas, situações típicas de anoxia, ou mesmo em regiões próximas da superfície, com baixa concentração de oxigênio, em função de sua rápida utilização na oxidação da matéria orgânica. As formas oxidadas de nitrogênio na atmosfera têm importante papel ecológico porque, quando convertidas para NO, contribuem para formação do ácido. Com isso podemos resumir todas essas reações no ciclo do nitrogênio (Figura 1).

Figura 1. Ciclo do Nitrogênio (Fonte: Google Imagens)

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O ciclo do nitrogênio é muito importante para os seres vivos, pois esse elemento está presente nos aminoácidos, DNA, RNA, proteínas e em estruturas celulares. Publicado por: Paula Louredo Moraes

(PUC-RS) A associação entre plantas leguminosas e bactérias do gênero Rhizobium é um exemplo de mutualismo envolvendo membros de reinos distintos. Por tratar-se de um mutualismo, ambos os organismos são beneficiados. O papel das bactérias do gênero Rhizobium nessa associação contribui significativamente para o ciclo global:

a)      Do carbono

b)     Do nitrogênio

c)      Da água

d)     Do fósforo

e)      Do enxofre

(PUCC-SP) Verificou-se que as raízes de leguminosas cultivadas em solo adubado com produtos químicos ricos em nitrogênio não apresentam nódulos formados por bactérias. Nesse caso, a adubação prejudicou as bactérias que transformam:

a)      Nitrogênio em amônia

b)     Amônia em nitritos

c)      Nitritos em nitratos

d)     Nitratos em nitritos

e)      Amônia em nitrogênio

(Unisisnos-RS) As bactérias do gênero Nitrosomonas e Nitrocbacter são organismos autótrofos que extraem energia através de um processo de oxidação a partir da amônia. Essas bactérias desempenham a importante função ecológica de:

a)      Acidificação do solo

b)     Correção da acidez

c)      Eutrofização

d)     Nitrificação

e)      Ozonização

Complete a afirmativa a seguir:

O processo que chamamos de ­­­­­­­______________ consiste na transformação de _________ em ___________. Esse processo devolve o ___________ para a atmosfera e é feito por bactérias _____________.

a)      Nitrificação, amônia, nitrato, nitrito, nitrificantes.

b)     Desnitrificação, nitratos, gás nitrogênio, nitrogênio, desnitrificantes.

c)      Amonificação, nitrogênio atmosférico, amônia, nitrogênio, amonificantes.

d)     Fixação, nitrogênio, amônia, nitrato, fixadoras.

e)      Fixação do nitrogênio, nitrogênio, amônia, nitrogênio, fixadoras de nitrogênio.

Chamamos de nitrificação o processo de transformação da amônia em nitrato por bactérias quimiossintetizantes. Esse processo se divide em duas etapas chamadas respectivamente de:

a)      Nitrificação e desnitrificação

b)     Nitrosação e desnitrificação

c)      Nitrosação e nitratação

d)     Amonificação e nitrificação

e)      Nitrificação e nitratação

Muitos agricultores utilizam uma técnica conhecida como “adubação verde” em suas culturas. Essa técnica pode ser feita de duas formas:

→ plantando-se leguminosas em períodos alternados com outros tipos de culturas;

→ plantando leguminosas em conjunto com outras plantas que não são leguminosas.

De acordo com essa técnica, é correto afirmar que:

a)      Alternando as culturas ou plantando leguminosas em conjunto com outras plantas ocorrerá um aumento na concentração de nitrogênio no solo, contribuindo para um melhor desenvolvimento do vegetal.

b)     Esse tipo de adubação não difere da adubação química, pois ambos interferem consideravelmente na taxa de aproveitamento desse composto pelos vegetais.

c)      A adubação verde não é tão favorável ao meio ambiente, pois ao aumentar a taxa de concentração de nitrogênio, causará danos irreversíveis ao solo.

d)     Ela é possível somente se forem utilizados herbicidas e inseticidas nas culturas.

letra b

As bactérias do gênero Rhizobium são conhecidas por serem fixadoras de nitrogênio e viverem associadas em uma relação de mutualismo com plantas leguminosas. Nessa associação, as bactérias conseguem fixar o nitrogênio atmosférico repassando à planta, que em troca dá à bactéria proteção e alimento.

letra a

São as bactérias do gênero Rhizobium que formam nódulos nas raízes das leguminosas. Em cada nódulo são encontradas milhões dessas bactérias que fixam o nitrogênio do ar atmosférico, sendo que uma parte desse nitrogênio fixado é doada às plantas, enquanto que a outra parte é liberada no solo em forma de amônia. Dessa forma, podemos dizer que devido à adubação química, houve prejuízo das bactérias que transformaram nitrogênio em amônia.

letra d

As bactérias do gênero NitrosomonaseNitrocbactersão bactérias autótrofas quimiossintetizantes responsáveis por transformarem a amônia encontrada no solo em nitrato. A esse processo damos o nome de nitrificação.

letra b

O processo que chamamos de ­­­­­­­desnitrificação consiste na transformação de nitratos em gás nitrogênio. Esse processo devolve o nitrogênio para a atmosfera e é feito por bactérias desnitrificantes.

letra c

Como dito no enunciado, a nitrificação é o processo de transformação da amônia em nitrato por bactérias quimiossintetizantes. Esse processo ocorre em duas fases e é feito pelas chamadas bactérias nitrificantes, que podem pertencer aos gêneros Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus ou Nitrobacter. As bactérias nitrificantes pertencentes aos gêneros Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus realizam a primeira fase da nitrificação, chamada de nitrosação. Nessa fase, essas bactérias irão transformar a amônia disponível no solo em nitrito, um composto tóxico para os vegetais. A segunda fase da nitrificação é chamada de nitratação e é realizada por bactérias do gênero Nitrobacter. Nessa fase, essas bactérias irão transformar o nitrito liberado no solo no processo de nitrosação em nitrato, um composto solúvel em água que é imediatamente aproveitado pelos vegetais.

letra a

Como dito no enunciado, a adubação verde é uma técnica que consiste no plantio de leguminosas em consórcio com outras plantas não leguminosas ou na alternância de culturas. Esse método é muito viável, pois além de não poluir o solo com substâncias tóxicas, ainda permite que haja uma alta concentração de nitrogênio no solo, pois associadas às raízes das plantas leguminosas, encontramos bactérias nitrificantes que fixam o nitrogênio atmosférico, elemento tão importante para a formação de várias estruturas das plantas. Dessa forma, podemos concluir que a alternativa correta é a letra a.

Como o nitrogênio incorporado as plantas podem vir a fazer?

Como os animais e as plantas conseguem o nitrogênio para suprir as suas necessidades?

Como os animais obtêm substâncias com o nitrogênio se eles não conseguem utilizar o nitrogênio do ar?

Como o nitrogênio ingressa nas cadeias alimentares?