Cliclo do nitrog nio

Cliclo do nitrogênio
O principal processo na produção de energia biológica é a conversão fotossintética de CO2 em compostos de carbono reduzido, que são posteriormente utilizados como combustível por todas as formas de vida. Entretanto, os organismos necessitam mais do que carbono, eles também requerem nitrogênio, fósforo e outros elementos em quantidades menores. Esses elementos estão normalmente disponíveis no solo em quantidade suficiente para sustentar um nível adequado de crescimento natural das plantas.
Para participar de reações biológicas, o nitrogênio deve ser fixado , ou seja, deve ser combinado com outros elementos. Parte do N2 é fixada de forma não-biológica por meio de reação com o O2 sob temperaturas suficientemente altas na combustão ou por meio de relâmpagos. Os óxidos de nitrogênio formados na atmosfera são convertidos em acido nítrico e e lavados na chuva, fornecendo, desse modo, suprimentos de nitrato ao solo. As plantas podem utilizar na produção de proteína e outros compostos orgânicos essenciais de nitrogênio.
A maior parte da fixação do nitrogênio que ocorre naturalmente é realizado por certas bactérias e algas azul-esverdeado que são capazes de produzir N2 para NH3. Esses organismos possuem um aparato bioquímico especializado, o complexo de enzimas nitrogenase.
O complexo consiste de duas proteínas, a "proteína Fe" , que contem um complexo de átomos de enxofre e ferro, e a "proteína Mo-Fe" que contem um complexo de átomos de enxofre, ferro e molibdênio. A redução de N2 , é realizada na área ativa da proteína Mo-Fe, na qual seis elétrons e seis prótons são adicionados ao N2, produzindo duas moléculas de NH3. O papel da proteína Fe é transferir elétrons à proteína Mo-Fe, em coordenação com a hidrólise de MgATP para MgADP, um processo que libera energia. Muito embora a reação geral seja exergônica, a ligação de N2 é tão forte que energia adicional deve ser fornecida pelo organismo na forma de MgATP para superar a barreira de ativação .
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