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Ciclo do Nitrogênio O nitrogênio é um importante elemento na natureza, pois constitui ácidos nucléicos, proteínas e clorofilas. Cerca de 78% da atmosfera é constituída pelo gás nitrogênio (N2), porém esta não é uma fonte direta para obter o elemento químico nitrogênio, visto que maior parte dos seres vivos é incapaz de utilizar diretamente o N2 do ar e incorporá-lo. Vegetais utilizam o nitrogênio na forma de amônia (NH3) e nitrato (NO3 ֿ). Animais utilizam o nitrogênio na forma de aminoácidos. O ciclo do nitrogênio pode ser dividido nas seguintes etapas: fixação, amonificação, nitrificação e desnitrifiação.

● Fixação Poucos organismos são capazes de promover a fixação biológica do N2. Apenas certas cianobactérias, como as do gênero Nostoc, bactérias do gênero Azotobacter e Clostridium e bactérias associadas às raízes de leguminosas (gênero Rhizobium) conseguem fixar o N2 atmosférico. A fixação consiste na transformação do gás nitrogênio (N2) em amônia (NH3) em presença da enzima nitrogenase.
2N2 +6H20 → 4NH3 + 3O2

A amônia pode combinar com o CO2 e formar aminoácido:

2NH3 + 2H2O + 4CO2 → 2CH2NH2COOH + 3O2

As bactérias que vivem nas raízes das plantas leguminosas formam nódulos e se desenvolvem, fixando o N2 atmosférico e transformando-o em sais nitrogenados que são utilizados pelas plantas e uma parte liberada para o solo. As plantas por sua vez fornecem matéria orgânica, fruto da fotossíntese, para as bactérias (mutualismo). ● Amonificação Uma parte da amônia do solo provém da fixação do nitrogênio. Outra parte é formada a partir da decomposição das proteínas, ácidos nucléicos e de resíduos nitrogenados presentes em cadáveres e excretas. Essa decomposição é realizada por bactérias, fungos e outros decompositores. Bactérias e fungos obtêm energia (respiração celular) através dessa decomposição. A glicina, por exemplo, pode ser usada como fonte de energia e liberar amônia:

2CH2NH2COOH +