Como ocorre o processo de fixação biológica de nitrogênio?
Fixação biológica do nitrogênio (FBN) é um processo natural que ocorre pela associação simbiótica entre plantas e microrganismos do solo. Esses microrganismos são bactérias chamadas de diazo- tróficas, que capturam o nitrogênio do ar e o transformam em formas assimiláveis pelas plantas.
A FBN é um processo biológico mediado por procariotos (bactérias) que possuem um complexo enzimático denominado nitrogenase. Nele, ocorre a transforma- ção do nitrogênio do ar (N2) – forma quimicamente estável do nitrogênio (N) – em estruturas assimiláveis por outros organismos, especialmente os vegetais.
É o processo por meio do qual o nitrogênio (N2) presente na atmosfera é convertido em formas que podem ser utilizadas pelas plantas. A reação é catalisada pela enzima nitrogenase, que é encontrada em todas as bactérias fixadoras.
O que é fixação do nitrogênio e quais seres realizam esse processo?
Fixação biológica do nitrogênio (FBN) é o nome dado ao processo de transformação do nitrogênio atmosférico em uma forma assimilável pelas plantas, realizado por bactérias do gênero Rhizobium ou por cianobactérias. Naturalmente, poucos seres têm a capacidade de absorver o nitrogênio puro.
A FBN simbiótica (figuras) ocorre quando as bactérias fixadoras de nitrogênio estabelecem uma relação de mutualismo com plantas leguminosas, como soja e feijão. Essas bactérias formam nódulos nas raízes das plantas, onde ocorre a fixação do nitrogênio.
A fixação biológica do nitrogênio (FBN) é um processo realizado por alguns grupos de microrganismos, que apresentam a enzima nitrogenase funcional, a qual será posteriormente utilizado como fonte de nitrogênio (N) para a nutrição das plantas.
O nitrogênio atmosférico deve passar por um processo natural chamado fixação biológica de nitrogênio, realizado por bactérias. As mais famosas e utilizadas são as dos gêneros Rhizobium e Bradyrhizobium, que transformam o Nitrogênio em uma forma que pode ser usada na nutrição das plantas.
1 – Fixação do Nitrogênio. O processo de fixação do nitrogênio pode ocorrer de três formas: fixação biológica, fixação física e fixação industrial, descritas em seguida. ...
A fixação corresponde ao “marcar” a informação recebida pelo cérebro, assim este orgão selecionará tudo que estiver acontecendo e fixará o que lhe parecer ou for determinado ser o mais importante.
A fixação biológica de nitrogênio no solo é importante para a agricultura porque embora o ar seco atmosférico seja 78% de azoto, não o azoto que as plantas podem consumir de imediato. A sua saturação numa forma digerível é uma condição necessária para a saúde das culturas.
A FBN é realizada principalmente por bactérias simbióticas, como aquelas do gênero Rhizobium, que formam nódulos nas raízes de leguminosas, e por bactérias de vida livre, como Azotobacter e alguns tipos de cianobactérias.
A fixação é a primeira etapa do Ciclo do Nitrogênio, responsável pela transformação do nitrogênio em sua forma gasosa. Ele é transformado em amônia e nitrato, dois compostos passíveis de utilização pelos seres vivos.
A enzima nitrogenase é formada por duas unidades protéicas, a Ferro-proteína (Fe-proteína) e a Molibdênio-Ferro-proteína (MoFe-proteína), ambas capazes de transportar elétrons. Durante a reação de redução do N2 , a nitrogenase é auxiliada por uma terceira molécula transportadora de elétrons, a ferridoxina.
Após o carbono, o elemento exigido em maior quantidade pelas células vivas é o nitrogênio. Quando existe um excesso de nutrientes, como o nitrogênio, ocorre um enriquecimento do meio, tornando-o mais fértil para o crescimento de microrganismos diversos, como por exemplo, das algas.
O ciclo do nitrogênio assegura que esse elemento interaja com os organismos vivos e com o ambiente físico-químico. O ciclo do nitrogênio começa com a transformação do N2 da atmosfera em outros compostos nitrogenados. Essa transformação é denominada de processo de fixação, que pode ser físico, industrial ou biológico.
O corpo humano é formado de proteínas, macromoléculas compostas por 16% de nitrogênio. Os ácidos nucléicos (DNA e RNA), responsáveis pelo armazenamento, transmissão e tradução dos carácteres hereditários, também são formados por tal elemento. A maioria do seres vivos não consegue absorver diretamente o nitrogênio.
O nitrogênio é o principal constituinte da atmosfera terrestre por meio do gás N2. É um elemento essencial para as plantas e, por isso, é amplamente utilizado na confecção de amônia para produção de fertilizantes. Contudo, também pode ser empregado como líquido refrigerante.
Para fixar nitrogênio, essas bactérias capturam e convertem o nitrogênio atmosférico (N₂) em amônia (NH₃), que é uma forma de nitrogênio assimilável pelas plantas. As principais bactérias envolvidas são Rhizobium japonicum, Bradyrhizobium elkanii e Bradyrhizobium diazoefficiens.
A fixação biológica do nitrogênio (FBN) depende de fatores bióticos (ligados aos organismos vivos) e abióticos (fatores de solo e clima). Com relação aos fatores abióticos, a FBN é afetada principalmente pela acidez do solo, pela temperatura, pela ferti- lidade do solo e pela umidade.
De maneira geral, a fixação biológica do nitrogênio acontece quando o nitrogênio atmosférico (N2) é convertido em amônia (NH3). Essa reação é catalisada por um complexo enzimático chamado nitrogenase. Esse complexo consiste em duas proteínas: uma que contém ferro férrico (Fe3+) e outra que contém ferro-molibdênio.
O nitrogênio é um componente essencial das proteínas, ácidos nucleicos, clorofila e muitos outros metabólitos secundários, por isso, é requerido como um macronutriente no crescimento vegetal.
Qual a importância da fixação biológica do nitrogênio nas culturas agrícolas?
Além disso, o gasto energético da planta no processo de fixação biológica do N2 pode ser mais elevado do que para a absorção de fertilizantes nitrogenados. Desse modo, somente uma simbiose altamente eficiente resultará em desempenho igual, ou até superior, ao de uma planta recebendo fertilizante nitrogenado.
