Il ciclo dell'azoto

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Categoria:	Chimica
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Data:	08.05.2001
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CICLO DELL’AZOTO
• L’AZOTO è un elemento essenziale per la vita in quanto è uno dei componenti principali delle biomolecole.
• Non è direttamente utilizzabile dagli organismi
• Viene prodotto dalle piante ma esse POSSONO ASSUMERO AZOTO SOLO DOPO CHE SI È FISSATO OVVERO SI SIA COMBINATO
• CON L’IDROGENO dando AMMONIACA NH3 , e di IONE AMMONIO NH
• O CON L’OSSIGENO SOTTO FORMA DI IONE NITRATO NO3 e NITRATO NO2
• Il ciclo dell’AZOTO è più complesso di quello del CARBONIO e richiede 100 MILIONI DI ANNI PER COMPLETARSI
• Nel ciclo dell’azoto vi sono 5 processi successivi:
1. FISSAZIONE
2. NITRIFICAZIONE
3. ASSIMILAZIONE
4. AMMONIFICAZIONE
5. DENITRIFICAZIONE
FISSAZIONE DELL’AZOTO
Si svolge attraverso 2 vie:
1. FISSAZIONE ATMOSFERICA
Avviene nell’atmosfera per:
• REAZIONI FOTOCHIMICHE provocate dalla luce solare
• REAZIONI ELETTROCHIMICHE provocate dai fulmini
• La FISSAZIONE ATMOSFERICA è resa possibile dal processo di attivazione della molecola dell’azoto ovvero dalla sua scissione in 2 atomi (N2 2N) che consente la reazione diretta tra azoto e ossigeno con la formazione di MONOSSIDO (NO) e BIOSSIDO (NO2)
• Questi ossidi vengono poi trasformati in ACIDO NITRICO (HNO3) dalla pioggia FORMANDO UN FERTILIZZANTE in quanto lo ione nitrato è la forma ideale per l’assunzione di azoto delle piante
2. FISSAZIONE BIOLOGICA
Avviene per:
• REAZIONI BIOCHIMICHE che si svolgono in alcuni batteri
• Batteri azotofissatori AZOTOBACTER
• Viventi in simbiosi con piante leguminose RHIZOBIUM CHE, grazie al loro sistema enzimatico (NITROGENASI) fissano l’azoto con l’IDROGENO producendo AMMONIACA E IONE AMMONIO
NITRIFICAZIONE
Avviene grazie a due tipi di batteri:
1. I batteri NITROSOMONAS che traformano IN PRESENZA DI OSSIGENO E ACQUA lo IONE AMMONIO IN IONE NITRATO (III) NO3-

2. I batteri NITROBACTER che ossidano i nitrati (III) a nitrati (V)
2NO3 + O2 2NO3
ASSIMILAZIONE
• I nitrati vengono assimilati dai vegetali attraverso il suolo
• Le piante incorporano in molecole organiche l’azoto che è inorganico e lo trasformano nel gruppo -–H2 (AMMINICO) presente negli AMMINOACIDI che sono i costituenti delle proteine
AMMONIFICAZIONE
• Le molecole delle proteine prodotte dalle piante (assimilazione), attraverso la catena alimentare, passano agli erbivori e poi ai carnivori.
• Gli amminoacidi assunti vengono utilizzati
• una parte ridotta per la produzione a loro volta di proteina
• per la maggior parte viene metabolizzato sotto forma di sostanze di rifiuto costituite principalmente dall’UREA
• le sostanze di rifiuto e i COMPOSTI AZOTATI (presenti negli organismi stessi) dopo la morte degli stessi VENGONO DECOMPOSTI DA BATTERI O FUNGHI (organismi decompositori) e LIBERANO AZOTO NELL’AMBIENTE SOTTO FORMA DI AMMONIACA CHE RIENTRA IN CICLO
DENITRIFICAZIONE
Processo conclusivo del ciclo dell’azoto e avviene per l’azione di una specie di batteri:
• PSEUDOMANS, presenti in grande quantità nel terreno e negli oceani, che
• Riducono i NITRATI (V) NO3 ad AZOTO MOLECOLARE (N2) E LO RESTITUISCONO ALL’ATMOSFERA
N2 NELL’ATMOSFERA – Il ciclo impiega 100 milioni di anni per completarsi