{"id":1515,"date":"2019-06-05T13:42:20","date_gmt":"2019-06-05T19:42:20","guid":{"rendered":"https:\/\/elblogdefagro.com.mx\/?p=1515"},"modified":"2019-06-05T13:42:20","modified_gmt":"2019-06-05T19:42:20","slug":"fijacion-de-nitrogeno-con-bacterias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fagro.mx\/blog\/2019\/06\/05\/fijacion-de-nitrogeno-con-bacterias\/","title":{"rendered":"FIJACI\u00d3N DE NITR\u00d3GENO CON BACTERIAS"},"content":{"rendered":"\n
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El\nNitr\u00f3geno (N) es uno de los elementos m\u00e1s abundantes en la naturaleza; se\nencuentra distribuido principalmente en la atm\u00f3sfera, donde representa\nalrededor del 78%, en el suelo y en la biomasa. Las complejas relaciones de\nintercambio entre estos tres reservorios de N se conocen como ciclo del N. <\/p>\n\n\n\n

El\nN existente en la litosfera, a pesar de representa cuantitativamente el mayor\ndep\u00f3sito de dicho elemento, tiene una participaci\u00f3n muy escasa en el ciclo del\nN de la biosfera, de modo que la mayor parte del N necesario para el\ncrecimiento de las plantas proviene, en \u00faltimo t\u00e9rmino, de la atm\u00f3sfera. El\nnitr\u00f3geno gas o dinitr\u00f3geno (N2<\/sub>) es relativamente inerte, pero puede\nreaccionar con otros compuestos y convertirse en productos asimilables por las\nplantas y por otros organismos. La cantidad de N2<\/sub> \ufb01jado en la naturaleza\nes de unas 230 x 106 Tm por a\u00f1o. De esta cantidad, aproximadamente un 13% se\n\ufb01ja por oxidaci\u00f3n, provocada por las descargas el\u00e9ctricas de las tormentas, del\nN2<\/sub> a \u00e1cido n\u00edtrico en presencia de O2<\/sub> y vapor de agua, y\nel 87% restante es \ufb01jado por los microorganismos. Este \u00faltimo proceso se denomina\n\ufb01jaci\u00f3n biol\u00f3gica de N2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n

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El\nN es el elemento mayoritario de las plantas; s\u00f3lo el C, el H y el O son m\u00e1s\nabundantes que \u00e9l en los tejidos vegetales (v\u00e9ase el Cap\u00edtulo 6). El N forma\nparte de numerosas biomol\u00e9culas de las plantas, como prote\u00ednas, \u00e1cidos nucleicos,\npor\ufb01rinas y alcaloides. Las plantas pueden obtener el N por absorci\u00f3n del suelo\nen forma de NO3<\/sub>–<\/sup> y NH4<\/sub>+<\/sup>, o bien por\nreducci\u00f3n del N2<\/sub> atmosf\u00e9rico estableciendo asociaciones simbi\u00f3ticas\ncon diversas bacterias.<\/p>\n\n\n\n

La\nprincipal v\u00eda de producci\u00f3n de fertilizantes nitrogenados es la reacci\u00f3n de\nHaber-Bosch, mediante la cual el N2<\/sub> es reducido a NH3<\/sub> por\nel H2<\/sub> a temperaturas y presiones muy elevadas (aproximadamente 500\n\u00b0C y 350 atm). La contaminaci\u00f3n difusa derivada de la actividad agr\u00edcola es,\nhoy d\u00eda, uno de los mayores problemas ambientales. Existe una gran\npreocupaci\u00f3n, sobre todo, por dos aspectos del problema: por un lado, el\naumento de la concentraci\u00f3n de nitratos en las aguas super\ufb01ciales y\nsubterr\u00e1neas y, por otro, la contaminaci\u00f3n atmosf\u00e9rica debida a los gases\nnitrogenados (N2<\/sub>O, NOx, NH3<\/sub>), que potencia el efecto\ninvernadero, la destrucci\u00f3n de la capa de ozono y la lluvia \u00e1cida. Estos\nproblemas ambientales y sanitarios, originados por el aporte excesivo de\nfertilizantes nitrogenados en los cultivos, junto al incremento del coste\nenerg\u00e9tico de la s\u00edntesis de fertilizantes, hacen que la \ufb01jaci\u00f3n biol\u00f3gica de\nN2 sea una alternativa econ\u00f3mica y ecol\u00f3gicamente limpia frente a la \ufb01jaci\u00f3n\nqu\u00edmica. Adem\u00e1s, la \ufb01jaci\u00f3n biol\u00f3gica desempe\u00f1a un papel muy importante en la\neconom\u00eda del N en la pr\u00e1ctica agr\u00edcola, ya que la cantidad de N disponible en\nla mayor parte de los suelos cultivados es escasa, y en la actualidad no puede\nser suplementada a escala mundial mediante la producci\u00f3n de fertilizantes.<\/p>\n\n\n\n

Organismos fijadores de\nNitr\u00f3geno<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La\n\ufb01jaci\u00f3n biol\u00f3gica de N2<\/sub> es catalizada por el complejo enzim\u00e1tico\nnitrogenasa, que se encuentra exclusivamente en los procariotas. La capacidad\nde un organismo para \ufb01jar N2 <\/sub>puede determinarse experimentalmente\nmediante la incorporaci\u00f3n de N2<\/sub>, si bien la presencia en un\norganismo de los genes que codi\ufb01can las prote\u00ednas necesarias para la s\u00edntesis\nde la nitrogenasa (genes nif) se considera tambi\u00e9n un indicador de su capacidad\n\ufb01jadora. El espectro de organismos diaz\u00f3trofos, o \ufb01jadores de N2<\/sub>, es\nmuy amplio, hasta el punto de que \u00e9stos pueden encontrarse en casi cualquier\nh\u00e1bitat.<\/p>\n\n\n\n

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La\nnitrogenasa es muy sensible al O2<\/sub>. Entre las bacterias diaz\u00f3trofas\nexisten anaerobios estrictos (Desulfovibrio,\nClostridium<\/em>), anaerobios facultativos que \ufb01jan N2<\/sub> solo en\ncondiciones anaer\u00f3bicas (Klebsiella,\nCitrobacter<\/em>) o microaer\u00f3bicas (Azospirillum,\nXanthobacter<\/em>), y aerobios estrictos (Azotobacter,\nBeijerinckia<\/em>). Los anaerobios facultativos, como Klebsiella<\/em> o Azospirillum<\/em>,\ncarecen de sistemas para proteger la nitrogenasa frente al O2<\/sub> y s\u00f3lo\n\ufb01jan N2<\/sub> en ausencia, o casi ausencia, de O2<\/sub>. En cambio, Azotobacter <\/em>es una de las bacterias m\u00e1s\naerotolerantes que se conocen. La adaptaci\u00f3n de Azotobacter a concentraciones\ncrecientes de O2<\/sub> se produce a dos niveles: cambio en el contenido de\nalgunos citocromos que determina un incremento de la actividad respiratoria\n(\u00abprotecci\u00f3n respiratoria\u00bb)  y formaci\u00f3n\nde un complejo inactivo, pero estable al O2<\/sub>, entre las prote\u00ednas de\nla nitrogenasa y una tercera ferrosulfoprote\u00edna (\u00abprotecci\u00f3n conformacional\u00bb).\nLa \ufb01jaci\u00f3n de N2<\/sub> que llevan a cabo estos organismos es de gran\nimportancia ecol\u00f3gica, pero su contribuci\u00f3n global a la \ufb01jaci\u00f3n biol\u00f3gica es\ninferior al 25%.<\/p>\n\n\n\n

Fuentes:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

AZ\u00d3N-BIETO,\nJ., TAL\u00d3N M. 2008. Fundamentos de fisiolog\u00eda Vegetal. 1\u00aa ed. En espa\u00f1ol. PUBLICACIONS\nI EDICIONS DE LA UNIVERSITAT DE BARCELONA. Barcelona, Espa\u00f1a. 651 pp.<\/p>\n\n\n\n

BIDWELL,\nR. G. S. 1979. Fisiolog\u00eda Vegetal. 1a. Ed. AGT Editor. M\u00e9xico 784 pp.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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