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]

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

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

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

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 $\textit{Azotobacter}$, y otros en simbiosis dentro de los nódulos de las raíces de las leguminosas, como $\textit{Rhizobium}$, 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: $\textit{Nitrosomonas}$ oxida el amonio a nitrito y $\textit{Nitrobacter}$ 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.