Ciclo dell'azoto

Autore: Leandro Alegsa

20-12-2020

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.

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.