Los siclos bioquímicos, podemos encontrar procesos importantes y entender como la vida funciona, como por ejemplo el nitrógeno es muy importante para la vida por que las plantas las utilizan para poder cumplir sus funciones fisiológicas y a través de ellas son pasadas a los primeros consumidores de las cadenas tróficas y con ello pasarse hasta el ultimo eslabón de la cadena trófica

1. Ciclo del nitrógeno y fosforo

2. Es esencial para la vida en las
proteínas y el ADN
El nitrógeno
Constituye aproximadamente el 78%
de la atmósfera terrestre.
Ningún organismo puede utilizar el
nitrógeno molecular directamente
El rayo oxida el nitrógeno,
produciendo óxido nítrico
Las flechas indican el flujo anual, en millones de toneladas métricas de
nitrógeno. Tenga en cuenta que la fijación industrial de nitrógeno es casi
igual a la fijación biológica global.

3. Otros, como las plantas,
las algas y las bacterias,
pueden absorber nitrógeno
en forma de ion nitrato
(NO3) o ion amonio (NH4).
Algunos organismos, como
los animales, requieren
nitrógeno en un compuesto
orgánico.
KHAN et al., 2006

5. El proceso de conversión del nitrógeno molecular
inorgánico de la atmósfera en amoníaco o nitrato se
denomina fijación de nitrógeno.
Fijación
Incorporación del nitrógeno
atmosférico, a las plantas
microorganismos
Por medio
Bacterias Cianobacterias
Como en algunas
especies de helechos
como la Azorella
Rhizobium
KHAN et al., 2006

6. Nitrificación
Proceso biológico, durante el cual bacterias nitrificantes
convierten el amoniaco tóxico en nitrato para disminuir su
efecto dañino.
bacterias nitrificantes
disminuye el efecto
dañino
convierten
amoniaco tóxico
en
nitratos para plantas
KHAN et al., 2006

7. Nitrificación
Se realiza en dos pasos:
1-Nitrosomas y Nitrococus que
convierten el amonio en Nitrito
2.Nitrobacter Que oxidan el
nitrito en
nitrato
Fiedls, 2004

8. Por lo tanto, todos los organismos dependen de las
bacterias convertidoras de nitrógeno. Algunos
organismos, como las termitas y los mamíferos
rumiantes, como las vacas, las cabras, los ciervos y
los bisontes, han desarrollado relaciones
simbióticas con estas bacterias.
Por ejemplo, las raíces de la familia de los guisantes
tienen nódulos que proporcionan un hábitat para las
bacterias.
SAHIN et al., 2004

9. Asimilación
Es cuando las plantas asimilan el nitrato o
amonio formados en la fijación o
nitrificación.
Cuando los animales consumen
plantas, también asimilan
nitrógeno .
SAHIN et al., 2004

10. Amonificación Formación de amoníaco libre o sales amónicas a
partir de la reducción de nitratos o la degradación
de la materia orgánica nitrogenada por parte de los
microorganismos.
amonificación
transforman
compuestos
orgánicos
nitrogenados
en
amoniaco libre
bacterias u
hongos
SAHIN et al., 2004

11. Inmovilización
Es contrario a la
nitrificación, por medio
del cual las formas
inorgánicas que son
el amonio (NH4) y
nitrato (NH3) son
convertidas a
nitrógeno orgánico .
Fiedls., 2004

12. Desnitrificación
Es cuando las bacterias
desnitrificadoras regresan el
nitrógeno a la atmósfera en forma
gaseosa
se debe a que en condiciones de
mucha humedad y falta de oxígeno,
hay organismos que emplea el nitrato
en vez del oxigeno en su respiración
Fiedls., 2004

13. Ciclo químico del nitrógeno
Amonio: es un catión
poliatómico cargado
positivamente, de fórmula
química NH4+. Se forma
mediante la protonación del
amoníaco (NH3).
Los nitratos: son sales del
ácido nítrico HNO3.
En los nitratos está presente el
anión NO3-
El ion nitrito es NO2−. Es
un anión angular. Los
nitritos pueden formar
sales o ésteres a partir del
ácido nitroso (HNO2). En
la naturaleza los nitritos
aparecen por oxidación
biológica de las aminas y
del amoníaco o por
reducción del nitrato en
condiciones anaeróbicas.
Fiedls., 2004

14. Amonificación
Es cuando los desechos que contienen Nitrógeno son
descompuestos por bacterias en el suelo y en el agua ,
liberando Amonio al ciclo.
Fiedls., 2004

15. • Amino: un grupo amino es un
grupo funcional derivado del
amoníaco o alguno de sus
derivados alquilados por
eliminación de uno de sus
átomos de hidrógeno. Se fòrmula
según su procedencia como -
NH2, -NRH o -NR2.
• El grupo amino, dado el par
de electrones no compartido
del nitrógeno tiene un
comportamiento básico
Amonificación.
Una imina es un grupo funcional
o compuesto orgánico con
estructura general RR'C=NR'',
donde R'' puede ser un H o un
grupo orgánico.
Las iminas son el producto de
condensación del amoníaco o una
amina primaria con una cetona o
un aldehído.
KHAN et al., 2006

16. Ciclo químico del nitrógeno
La nitrificación es la oxidación biológica del
amonio al nitrato por microorganismos aerobios
que usan el oxígeno molecular (O2) como
receptor de electrones, es decir, como
oxidante. A estos organismos el proceso les
sirve para obtener energía, al modo en que los
heterótrofos la consiguen oxidando alimentos
orgánicos a través de la respiración celular.
Nitrificación Desnitrificación
Nitritación. Partiendo de amonio
se obtiene nitrito (NO2–).
Nitratación. Partiendo de nitrito se
produce nitrato (NO3–).
KHAN et al., 2006

17. Hoy en día, el nitrógeno fijo industrial representa aproximadamente el 60% de la
cantidad fijada en la biosfera y es una fuente importante de fertilizantes nitrogenados
comerciales. Aunque el nitrógeno es necesario para toda la vida, y sus compuestos
se utilizan en muchos procesos tecnológicos y en la agricultura moderna, el nitrógeno
en la escorrentía agrícola puede contaminar el agua, y muchos procesos de
combustión industrial y automóviles que queman combustibles fósiles producen
óxidos de nitrógeno que contaminan el aire y desempeñan un papel importante en el
smog urbano
KHAN et al., 2006

18. Nosotros los humanos no podemos fijar el nitrógeno biológicamente,
¡pero vaya que lo fijamos de manera industrial! Se producen
alrededor de 450 millones de toneladas métricas de nitrógeno fijo
cada año mediante un método químico llamado proceso de Haber-
Bosch
SAHIN et al., 2004

19. La actividad humana libera nitrógeno al ambiente por dos medios principales: la
quema de combustible fósiles y el uso de fertilizantes nitrogenados en la
agricultura.
Se asocian con efectos
perjudiciales, como la
producción de lluvia ácida (en
forma de ácido nítrico,) y
contribuyen al efecto
invernadero, en forma de óxido
nitroso
KHAN et al., 2006

20. Cuando se usan los fertilizantes artificiales que
contienen nitrógeno y fósforo en la agricultura, el
fertilizante excedente puede llegar a los ríos, lagos y
arroyos mediante escurrimiento superficial. Uno de
los efectos principales del escurrimiento de
fertilizantes es la eutrofización del agua dulce y
salada.
En este proceso, el escurrimiento de nutrientes
produce una proliferación excesiva, o "florecimiento",
de algas u otros microorganismos, cuyo crecimiento
estaba limitado por la disponibilidad del nitrógeno o
el fósforo.
La eutrofización
SAHIN et al., 2004

21. Puede reducir la disponibilidad de oxígeno en el agua durante la noche porque las algas y los microorganismos
que se alimentan de ellas usan grandes cantidades de oxígeno en la respiración celular. Esto puede provocar la
muerte de otros organismos que habiten en los ecosistemas afectados, como los peces y camarones, y resulta
en la formación de áreas con poco oxígeno y sin especies, conocidas como zonas muertas .
La eutrofización
SAHIN et al., 2004

22. El ciclo del fósforo
Uno de los "seis grandes" elementos
Es a menudo un nutriente limitante
para el crecimiento de plantas y algas.
el fósforo no tiene una fase gaseosa en la Tierra
El fósforo se encuentra en el ADN,
que transporta el material genético
de la vida
"elemento energético"
SAHIN et al., 2004

23. Suele encontrarse en un estado oxidado en
forma de fosfato, que se combina con calcio,
potasio, magnesio o hierro para formar
minerales.
Sin embargo, la tasa de transferencia de fósforo en el sistema de la Tierra es lenta en comparación con la del
carbono o el nitrógeno
El fósforo entra en la biota a través de la absorción como fosfato por las plantas, las algas y las
bacterias fotosintéticas.
Se recicla localmente en la vida en tierra casi 50 veces antes de
ser transportado por la intemperie y la escorrentía.
SAHIN et al., 2004
insolubles en agua, por lo que el fósforo no
se desgasta químicamente fácilmente.

24. A lo largo de decenas a cientos de millones de años, el sedimento se transforma
en rocas sedimentarias, después de lo cual puede ser devuelto a la tierra por
elevación, meteorización y erosión.
Es transportado por los ríos a los océanos, ya sea en forma soluble en agua o como partículas
en suspensión. Puede reciclarse unas 800 veces antes de entrar en los sedimentos marinos para
formar parte del ciclo de las rocas.
SAHIN et al., 2004
Parte del fósforo se pierde inevitablemente en los ecosistemas
terrestres.

25. En las décadas de 1880 y 1890 se descubrió
allí mineral de fosfato.
Hoy en día, Bone Valley proporciona alrededor del 20% del
fosfato del mundo .
Alrededor del 80% del fósforo se produce en
cuatro países: Estados Unidos, China,
Sudáfrica y Marruecos.
El suministro mundial de fósforo que se
puede extraer económicamente es de
aproximadamente 15 mil millones de
toneladas (15,000 millones de toneladas).
SAHIN et al., 2004

26. Las reservas totales de Estados Unidos se estiman en 1.200 millones de
toneladas métricas
En 2009, en los Estados Unidos, se obtuvieron aproximadamente 30,9 millones
de toneladas de rocas de fósforo comercializables valoradas en 3.500 millones
de dólares mediante la extracción de más de 120 millones de toneladas de rocas
de las minas.
La mayor parte de los alimentos producidos en los Estados
Unidos depende del fósforo para los fertilizantes que proviene
de solo cuatro estados.
SAHIN et al., 2004

27. Sin fósforo, no podemos producir alimentos. Por lo tanto, la disminución de los recursos de fósforo dañará el suministro
mundial de alimentos y afectará a todas las economías del mundo. La extracción continúa aumentando a medida que la
población humana en expansión demanda más alimentos y a medida que cultivamos más maíz para biocombustible.
SAHIN et al., 2004

28. Sin embargo, si el precio del fósforo aumenta a medida que disminuyen los depósitos de alta ley, el fósforo de los depósitos
de menor ley se puede extraer a un precio de la misma. Se cree que Florida tiene hasta 8.000 millones de toneladas métricas
de fósforo que podrían recuperarse si el precio es el adecuado.
La minería, por supuesto, puede tener efectos negativos en la tierra y los ecosistemas. Por ejemplo, en algunas minas de
fósforo, enormes pozos y estanques de desechos han dejado cicatrices en el paisaje, dañando los recursos biológicos e
hidrológicos. Equilibrar la necesidad de fósforo con los impactos ambientales adversos de la minería es un problema
ambiental importante.
SAHIN et al., 2004

29. Después de la extracción de fosfato, las tierras destruidas por la minería de fosfato a cielo abierto, se recuperan para
convertirlas en pastizales, según lo dispuesto por la ley. Al igual que con el nitrógeno, una sobreabundancia de fósforo
causa problemas ambientales. En los cuerpos de agua, desde estanques hasta lagos y el océano, el fósforo puede
promover el crecimiento no deseado de bacterias fotosintéticas. A medida que proliferan las algas, el oxígeno en el agua
puede agotarse.
SAHIN et al., 2004

30. En los océanos, el vertido de materiales orgánicos con alto contenido de nitrógeno y fósforo ha producido varios
cientos de "zonas muertas" que en conjunto cubren unos 250.000 km2. Aunque se trata de un área casi tan grande
como Texas, representa menos del 1% de la superficie de los océanos de la Tierra (335.258.000 km2).
SAHIN et al., 2004

31. ¿Qué podríamos hacer para mantener nuestra alta producción agrícola y reducir nuestra necesidad de fosfato recién extraído?
Entre las posibilidades: Reciclar los residuos humanos en el entorno urbano para recuperar fósforo y nitrógeno. Use las aguas
residuales como fuente de fertilizante, en lugar de dejar que terminen en las vías fluviales. Reciclar los desechos y huesos
animales ricos en fósforo para su uso en fertilizantes. Reducir aún más la erosión del suelo de las tierras agrícolas para que se
retenga más fósforo en los campos para los cultivos. Aplique el fertilizante de manera más eficiente para que se pierda menos
inmediatamente debido a la erosión eólica e hídrica. Encontrar nuevas fuentes de fósforo y formas más eficientes y menos
costosas de extraerlo. Utilizar el fósforo para cultivar alimentos en lugar de cultivos para biocombustibles. Nos hemos
centrado en los ciclos biogeoquímicos de tres de los macronutrientes, ilustrando los principales tipos de ciclos
biogeoquímicos, los que tienen y los que no tienen un componente atmosférico, pero obviamente esto es sólo una
introducción sobre los métodos que se pueden aplicar a todos los elementos necesarios para la vida y especialmente en la
agricultura.
SAHIN et al., 2004

32. En las plantas se encuentra de un 0,05 a 0,5 % de P en sus tejidos, y está presente en muchos componentes o grupos de
sustancias como: fosfolípidos, ácidos nucleicos y nucleoproteínas, azúcares fosforilados, coenzimas y compuestos
relacionados. El P puede también estar presente en vacuolas y almacenadores intermediarios internos como ortofosfato
inorgánico (ALEXANDER, 1961)
SAHIN et al., 2004

33. Microorganismos (MO) de la rizósfera. Los MO del suelo se encuentran en un equilibrio inestable, ya que sus
poblaciones cambian con determinadas condiciones medioambientales. La mayoría de los MO son encontrados a uno
o dos centímetros de las raíces de las plantas, zona denominada como rizósfera. Esto es porque la mayor cantidad de
nutrientes se encuentra en ésta zona. El tipo de MO que se encuentran va a depender principalmente de la especie
vegetal. Las células de las raíces de elongación y extremidades de las plantas entregan nutrientes y exudados
radicales, también al morir los pelos radicales y células corticales, estos tejidos sirven de alimento para los MO. Las
raíces laterales también son activas. Las raíces jóvenes y sanas exudan suficiente componentes orgánicos para
soportar gran cantidad de MO. Los exudados radicales tienen muchos compuestos, pero en pequeñas cantidades
como: azúcares, aminoácidos, péptidos, enzimas, vitaminas, ácidos orgánicos, nucleótidos y sustancias con actividad
biológica (WALKER, 1975).
SAHIN et al., 2004

34. ALEXANDER, 1961
KHAN et al., 2006

35. KHAN et al., 2006