Ciclo dell'azoto
Il ciclo dell'azoto è il modo in cui l'azoto in natura si trasforma in molte forme diverse che vengono utilizzate dagli organismi viventi.
L'aria è circa il 78% di azoto. I prodotti chimici dell'azoto sono necessari per la vita. L'azoto è una parte necessaria di proteine, DNA e RNA. Nelle piante, l'azoto è necessario per la fotosintesi e la crescita. Tuttavia, gli esseri viventi non possono usare l'azoto elementare presente nell'aria per queste cose. La fissazione dell'azoto è necessaria per trasformare l'azoto nell'aria (N2) in forme che possono essere utilizzate dalla vita. La maggior parte della fissazione dell'azoto è fatta da microrganismi chiamati batteri. Questi batteri hanno un enzima che combina l'N2 con l'idrogeno gassoso (H2) per produrre ammoniaca (NH3).
Alcuni di questi batteri vivono nelle radici delle piante (per lo più leguminose). In queste radici, fanno ammoniaca per la pianta e la pianta dà loro carboidrati. Altre piante prendono i composti azotati dal suolo attraverso le loro radici. Tutto l'azoto negli animali proviene dal mangiare le piante.
L'ammonio (NH4) nel terreno è costituito da batteri fissatori di azoto e decompositori, batteri e funghi che scompongono la vita morta nelle sue parti. Questo processo è chiamato ammonificazione. L'ammonio ha una carica positiva. Si unisce facilmente all'argilla e all'humus nel terreno. L'ammoniaca e l'ammonio sono velenosi per i pesci e altri animali. Le acque di scarico e le altre acque reflue sono regolarmente misurate per questo motivo. Se i livelli di ammoniaca sono troppo elevati, deve verificarsi la nitrificazione.
La nitrificazione è l'ossidazione di ammoniaca e ammonio in nitrito (NO2-) e poi in nitrato ( NO3-) da parte dei batteri. Poiché i nitriti e i nitrati hanno una carica negativa, non si uniscono facilmente al terreno e si lavano via dal terreno durante la pioggia e l'irrigazione. Alti livelli di nitrato in acqua potabile è dannoso per i bambini e può causare la sindrome blu-baby. Livelli elevati di nitrati possono anche causare la crescita di troppe alghe nei laghi e nelle piscine. Questa eutrofizzazione può essere dannosa per i pesci e altri animali acquatici. L'uso di fertilizzanti è controllato per questo motivo.
Dove non c'è ossigeno, alcuni batteri trasformano il nitrato in azoto gassoso (N2) per estrarre energia. Questo fa ricominciare il ciclo dell'azoto. Questo processo è chiamato denitrificazione.
Ciclo dell'azoto
Domande e risposte
D: Che cos'è il ciclo dell'azoto?
R: Il ciclo dell'azoto è il processo attraverso il quale l'azoto presente in natura si trasforma in forme diverse che possono essere utilizzate dagli organismi viventi.
D: Quanta parte dell'aria è composta da azoto?
R: L'aria è composta per circa il 78% di azoto.
D: Che ruolo ha l'azoto negli esseri viventi?
R: L'azoto svolge un ruolo importante nelle proteine, nel DNA e nell'RNA, oltre che nella fotosintesi e nella crescita delle piante.
D: Come fa l'azoto elementare a diventare utilizzabile per la vita?
R: L'azoto elementare deve subire un processo chiamato fissazione dell'azoto per essere convertito in forme utilizzabili per la vita. Questo processo coinvolge tipicamente i batteri con un enzima che combina l'N2 con l'idrogeno gassoso (H2) per produrre ammoniaca (NH3).
D: In che modo le piante ottengono l'apporto necessario di azoto?
R: Le piante ottengono l'apporto necessario di azoto dai batteri che vivono nelle loro radici o da composti prelevati dal terreno attraverso le radici. Tutti gli animali ottengono il loro apporto di azoto mangiando le piante.
D: Quali processi avvengono quando i livelli di ammonio sono troppo alti?
R: Quando i livelli di ammonio sono troppo alti, deve verificarsi un processo chiamato nitrificazione, che comporta l'ossidazione dell'ammoniaca e dell'ammonio a nitrito (NO2-) e poi a nitrato (NO3-) da parte dei batteri. Livelli elevati di nitrati possono causare la sindrome del bambino blu, se presenti nell'acqua potabile, e una crescita eccessiva di alghe, se presenti in laghi o piscine.
D: Come fa la denitrificazione a far ripartire il ciclo?
R La denitrificazione si verifica quando alcuni batteri convertono il nitrato in azoto gassoso (N2), rilasciando energia durante questo processo e ricominciando così il ciclo.
