ciclo do nitrogenio, Notas de estudo de Biologia

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Prof a

. Dr a . Carolina Deuner carolinadeuner@upf.br

CICLO DO NITROGÊNIO

INTRODUÇÃO

 Os quatro elementos mais abundantes nos

organismos são: C, H, O, N

 Organismos eucariotos e procariotos, obtém esses

elementos do ar e de doadores de elétrons através do metabolismo fototrófico e heterotróficos.

 O N é o elemento mais abundante na atmosfera e

é o que sofre o maior número de transformações bioquímicas

INTRODUÇÃO

 NITROGÊNIO

• 93,8% está na crosta terrestre
• 6,2% está na ecosfera ***** 99,96% = N 2 ***** 0,04% = Formas comb.

 FORMA DE N

- N

2 = nitrogênio atmosférico

- NH 3 = Amônio - NH 4 = Amônia - NO 2 = Nitrito - NO 3 = Nitrato

NITRIFICAÇÃO AMONIFICAÇÃO NITRIFICAÇÃO FIXAÇÃO BIOLÓGICA ASSIMILAÇÃO DESNITRIFICAÇÃO

FIXAÇÃO BIOLÓGICA DO NITROGENIO

Microscopia de transmissão: Frank Dazzo

FORMAÇÃO DO NÓDULO Colonização da rizosfera Encurvamento do pelo radicular Aumento da divisão celular Formação do nódulo

FIXAÇÃO INDUSTRIAL DE NITROGÊNIO

• Fritz^ Haber:^ Síntese^ da^ amônia^ (NH 3 )^ a^ partir^ de hidrogênio (H 2 ) e nitrogênio (N 2

• (^) Carl Bosch : 1931: escala industrial na síntese de amônia. Processo Haber-Bosch N 2

+ 3 H

2

---> 2 NH

3

• (^) temperaturas de 400-600oC
• (^) pressões de 100-200 atm

 (^) Processo caro, alta demanda energética e poluente  (^) FN exigem cuidados especiais no transporte e armazenamento  (^) FN representa 5 a 20% do custo de produção  (^) Expansão é limitada pelo custo e impacto ambiental  (^) FN representa 2% da absorção total de N pelas plantas  (^) São fixadas 49 milhões de tonelada de N/ano CARACTERÍSTICAS DA FIXAÇÃO INDUSTRIAL

 (^) Água : células especializadas nas raízes controlam o fluxo de água.  (^) Temperatura : 25˚C  Concentração de O 2 : baixas concentrações  (^) pH : 6,5 e baixos teores de Al+3^ e H+  (^) Fósforo : nitrogenase é dependente de Pi  (^) Molibidênio : compõe a nitrogenase  (^) Cobalto : compõe a nitrogenase FATORES QUE AFETAM A FBN

O QUE É INOCULANTE? É um produto biológico composto por bactérias capazes de associar-se com a raiz da planta, transformando o nitrogênio atmosférico em nitrogênio assimilável. Em troca as bactérias recebem da planta os nutrientes necessários para a sua sobrevivência. A esta associação denomina-se simbiose ao processo de transformação de nitrogênio atmosférico, fixação biológica de nitrogênio (FBN).

CADEIA DO INOCULANTE INFORMAÇÃO INFORMAÇÃO ADEQUADA ADEQUADA INFORMAÇÃO INFORMAÇÃO ADEQUADA ADEQUADA PRODUTOR PRODUTOR DE INOCUL. DE INOCUL. AGRICULTORAGRICULTOR ESTIRPES ESTIRPES EFICIENTES EFICIENTES ESTIRPES ESTIRPES EFICIENTES EFICIENTES INOCULANTE INOCULANTE DE ALTA DE ALTA QUALIDADEQUALIDADE INOCULANTE INOCULANTE DE ALTA DE ALTA QUALIDADEQUALIDADE USO CORRETO USO CORRETO DO DO PRODUTO PRODUTO USO CORRETO USO CORRETO DO DO PRODUTO PRODUTO PESQUISA PESQUISA ASSISTÊNCIA ASSISTÊNCIA TÉCNICA TÉCNICA FISCALIZAÇÃOFISCALIZAÇÃO FISCALIZAÇÃOFISCALIZAÇÃO

A bactéria, uma vez introduzida no solo, permanece

indefinidamente...

Os nódulos formados por estas bactérias, vão

contribuir para a fixação do N.

A quantidade e a qualidade das bactérias vão

diminuindo É NECESSÁRIO USAR INOCULANTES TODOS OS ANOS?