Ejercicio resuelto de Ciclos biogeoquímicos · Biología · 2022

Respecto al ciclo del Nitrógeno:



A. Explique qué procesos aparecen en la figura del siguiente ciclo biogeoquímico (señalados con números). [1 punto]

B. Indique un microorganismo que intervenga en cada proceso. [1 punto]

$\mathbf{\text{A.}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{procesos}}\mathbf{\text{aparecen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{figura}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{siguiente}}\mathbf{\text{ciclo}}\mathbf{\text{biogeoqu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{(se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alados}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{meros).}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

$\mathbf{\text{B.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{microorganismo}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{intervenga}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{proceso.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

$\text{N.º}$	$\text{Proceso}$	$\text{Microorganismo}$ 1	Fijación del nitrógeno	$\mathit{\text{Rhizobium}}$, $\mathit{\text{Azotobacter}}$, cianobacterias como $\mathit{\text{Nostoc}}$ o $\mathit{\text{Anabaena}}$ 2	Amonificación	Bacterias y hongos descomponedores: $\mathit{\text{Bacillus}}$, $\mathit{\text{Clostridium}}$, $\mathit{\text{Penicillium}}$ 3	Nitrificación (nitrosación)	$\mathit{\text{Nitrosomonas}}$; el paso posterior de nitritos a nitratos lo realiza $\mathit{\text{Nitrobacter}}$ 4	Desnitrificación	$\mathit{\text{Pseudomonas}}\mathit{\text{denitrificans}}$, $\mathit{\text{Thiobacillus}}\mathit{\text{denitrificans}}$

El proceso 1 es la fijación del nitrógeno atmosférico. El ${\text{N}}_2$ del aire es muy abundante pero inutilizable por la inmensa mayoría de los seres vivos, porque su triple enlace es extraordinariamente estable; solo ciertos procariotas poseen la nitrogenasa, la enzima capaz de romperlo y reducirlo a amoniaco. Unos viven libres en el suelo, como $\mathit{\text{Azotobacter}}$, y otros en simbiosis dentro de los nódulos de las raíces de las leguminosas, como $\mathit{\text{Rhizobium}}$, lo que explica que estas plantas enriquezcan el suelo y se empleen en la rotación de cultivos.

El proceso 2 es la amonificación: la degradación por los microorganismos descomponedores de la materia orgánica nitrogenada procedente de los cadáveres y de los excrementos —proteínas, ácidos nucleicos, urea—, que devuelve al suelo el nitrógeno en forma de amoniaco o de ion amonio. La flecha de sentido contrario que aparece en la figura corresponde a la asimilación, esto es, a la incorporación de ese nitrógeno mineral a las moléculas orgánicas de las plantas y, a través de la cadena trófica, de los animales.

El proceso 3 es la nitrificación, la oxidación del amoniaco realizada por bacterias quimioautótrofas que obtienen de ella su energía. Transcurre en dos etapas encadenadas: $\mathit{\text{Nitrosomonas}}$ oxida el amonio a nitrito y $\mathit{\text{Nitrobacter}}$ el nitrito a nitrato. Tiene gran importancia porque el nitrato es la forma en que las plantas absorben preferentemente el nitrógeno por la raíz.

El proceso 4 es la desnitrificación, la reducción de los nitratos y nitritos hasta ${\text{N}}_2$, que se devuelve a la atmósfera y cierra el ciclo. La llevan a cabo bacterias anaerobias que emplean el nitrato como aceptor final de electrones en ausencia de oxígeno, de modo que predomina en suelos encharcados y mal aireados; desde el punto de vista agrícola supone una pérdida de fertilidad, ya que retira nitrógeno asimilable del suelo.