Fixação Biológica de Nitrogênio

Fixação Biológica do Nitrogênio

A fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN) é um dos processos microbianos mais bem estudados e explorados tecnologicamente relacionados à agricultura. A inoculação de sementes de leguminosas com bactérias diazotróficas é prática comum em vários países.
A Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN) consiste na conversão do nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH4), forma disponível às plantas, por alguns procariotos (TAIZ & ZEIGER, 2009).
O processo de fixação biológica de nitrogênio é um processo semelhante à fixação industrial deste elemento, pois a partir do nitrogênio molecular acontece a produção de amônia, sendo a reação geral deste processo o seguinte: N2 + 8 e- + 8 H+ +16 ATP → 2 NH3 + H2 + 16 ADP + 16 Pi (TAIZ & ZEIGER, 2009).
Evolutivamente, acredita-se que a fixação biológica do nitrogênio tenha se desenvolvido quando as reservas geoquímicas de nitrogênio fixado se tornaram escassas na biosfera. O esgotamento dos óxidos de nitrogênio (nitratos e nitritos) pelos organismos teria, provavelmente, limitado seu crescimento e ocasionado uma pressão seletiva que favoreceu o aparecimento da diazotrofia. A capacidade de fixar nitrogênio teria sido, portanto, um evento relativamente precoce na evolução dos procariontes e anterior ao surgimento da fotossíntese (e conseqüente aumento da concentração de oxigênio livre na atmosfera), uma vez que a nitrogenase é extremamente sensível à desnaturação por oxigênio (NEWTON, 2000). Na verdade, acredita-se que a grande homologia compartilhada pelas diferentes nitrogenases indicaria sua origem ancestral comum e o fato de que a diazotrofia tenha sido uma característica importante e não rara entre os procariontes (BURRIS & ROBERTS 1993). Ao longo do tempo, essa propriedade foi sendo perdida, e se manteve apenas em alguns organismos, as atuais bactérias diazotróficas.
Para que ocorra fixação de nitrogênio por parte de algumas espécies bacterianas, é necessária a participação de um