Definición

El nitrógeno (N) es un elemento químico. La atmósfera está compuesta por nitrógeno en un 78 por ciento, lo que lo hace el elemento más abundante en ella. Su importancia es crucial para la vida, pues los seres vivos lo necesitan para realizar algunos de sus procesos biológicos importantes.

El ciclo del nitrógeno es un ciclo biogeoquímico que se caracteriza por el paso del nitrógeno por distintos cambios químicos y biológicos en la Tierra, a partir de los cuales se mantiene constante. El ciclo se repite una y otra vez, del aire pasa al suelo y de este de nuevo al aire.

¿En qué consiste?

Este es un ciclo complejo, pero, al igual que en el ciclo del carbono, el elemento pasa por los distintos organismos hasta regresar a la atmósfera. El nitrógeno en la atmósfera no está combinado con otros elementos, y se forma por procesos químicos y biológicos en la biosfera.

-Fijación del nitrógeno.

Las plantas no pueden aprovechar el nitrógeno directamente del aire. En vez de ello, lo obtienen del suelo en forma de nitratos. Para que el N pase del aire al suelo, unas bacterias y cianobacterias convierten el gas en nitratos, que luego las plantas absorben del suelo por sus raíces y lo usan en sus procesos para sintetizar proteínas.

Las bacterias y cianobacterias fijadoras del nitrógeno viven cerca de las raíces de las plantas o bien, en nódulos de las raíces de las leguminosas. A cambio, obtienen carbohidratos de las plantas para obtener energía, y cuando mueren, el nitrógeno de su cuerpo vuelve al suelo en forma de amonio, que también puede ser absorbido.

Los relámpagos también pueden convertir el nitrógeno gaseoso en nitratos.

-Amonificación.

El suelo contiene bacterias que, gracias a unas enzimas, convierten el nitrógeno gaseoso en iones de amonio, los cuales se unen a las partículas del suelo.

-Nitrificación.

Bacterias nitrificantes pueden liberar el amonio que está en el suelo. ¿Cómo? Únicamente convierten los iones de amonio en iones de nitritos. Estos pueden ser convertidos en iones de nitratos por las bacterias nitrificantes. Como se mencionó, en esta última forma, las plantas toman el nitrógeno, aunque también pueden absorber iones de amonio.

Nitrificación: iones de amonio  → iones de nitritos → iones de nitratos.

-Asimilación.

Esta etapa consiste simplemente en el consumo del nitrógeno por los seres vivos. Los animales se alimentan de las plantas, y de esta manera el N pasa a su cuerpo. Ellos digieren las proteínas vegetales gracias a ciertas enzimas.

-Desnitrificación.

En algunos suelos, generalmente anegados, bacterias convierten los nitratos del suelo en nitrógeno gaseoso, que se eleva y vuelve a la atmósfera. Puede volver a la tierra disuelto en la lluvia.

-Descomposición y amonificación.

-Una parte del nitrógeno vuelve al suelo a través de los excrementos de los animales y sus demás residuos orgánicos. Los organismos descomponedores, como algunas bacterias y hongos, descomponen el cuerpo de animales y plantas muertos y los productos de desecho, que contienen nitrógeno, para liberar energía. De la urea y los excrementos se genera amoniaco, y entonces los descomponedores convierten el amoniaco de los restos en iones de amonio, que luego pueden ser convertidos en nitritos.

Los residuos orgánicos devuelven al suelo una parte del nitrógeno, dando lugar a nitritos y nitratos que las plantas pueden utilizar como abono. Las bacterias nitrificantes devuelven también una parte del nitrógeno a la atmósfera, lo mismo que hacen las bacterias transformadoras de la materia orgánica en nitritos. Los procesos geológicos naturales incorporan nuevo nitrógeno al aire.

Importancia

Todos los seres vivos necesitan el nitrógeno para la formación de aminoácidos en las proteínas, y en general, las síntesis de estas. Forma parte esencial de los ácidos nucleicos, la clorofila y varias moléculas orgánicas importantes. Por su parte, las plantas requieren nitrógeno para crecer y producir semillas. En todos ellos, el nitrógeno es imprescindible para que células animales y vegetales funcionen correctamente.

Debido a que las plantas y los seres vivos no pueden asimilar el nitrógeno directamente, este ciclo adquiere importancia vital.