Fijación biológica del Nitrógeno 1

Cora Dediol

29 Oct 202006:16

Summary

TLDREl guion aborda la aplicación biológica del nitrógeno en la agricultura y el entorno, destacando la fijación biológica de nitrógeno por microorganismos como diazotróficos. Expone métodos alternativos de fijación no biológica y la producción de fertilizantes químicos. Se menciona la crisis de 1973 y la importancia de la investigación en bacterias asociadas con cultivos como el sorgo, lo que llevó a Brasil a triplicar su producción de bioetanol. Se describe la enzima responsable de la fijación, su estructura y el proceso energético involucrado, destacando la eficiencia de diferentes estrategias de fijación en cultivos y ecosistemas.

Takeaways

🌿 La aplicación biológica del nitrógeno es crucial para la agricultura y el ambiente.
🌱 La microbiología agrícola ha contribuido significativamente al entendimiento del ciclo del nitrógeno.
🌱 La fijación biológica de nitrógeno es la reducción de nitrógeno molecular a amonio, llevado a cabo por microorganismos llamados diazotróficos.
🌐 El nitrógeno del suelo proviene del aire, que contiene el 70% de nitrógeno.
⚙️ La fijación del nitrógeno también puede ocurrir de manera no biológica, como en la industria mediante procesos que requieren altas temperaturas y presiones.
🌱 La enzima responsable de la fijación biológica de nitrógeno es la nitrogenasa, que requiere energía en forma de ATP.
🌱 La producción de fertilizantes químicos tiene un costo de fabricación y energía significativo.
🌐 En 1973, la producción de fertilizantes se vio afectada por la guerra de Yom Kipur, lo que llevó a un aumento en la investigación de alternativas.
🌱 Brasil triplicó su producción de bioetanol gracias a la investigación de bacterias asociadas con cultivos como el sorgo, el maíz, el arroz y la caña de azúcar.
🌱 La fertilización biológica total y discriminada se basa en la asociación de diazotróficos con las plantas, ya sea en simbiosis o de manera libre en diferentes ecosistemas.

Q & A

¿Qué es la aplicación biológica del nitrógeno en la agricultura?
-La aplicación biológica del nitrógeno es un proceso esencial en la agricultura, donde la microbiología agrícola ha contribuido significativamente al entender cómo los microorganismos fijan el nitrógeno atmosférico, lo que mejora la fertilidad del suelo y promueve el crecimiento de las plantas.
¿Cuál es la importancia del ciclo del nitrógeno en el cultivo de leguminosas?
-El ciclo del nitrógeno es crucial en el cultivo de leguminosas, ya que estas plantas forman simbiosis con bacterias que fijan nitrógeno, proporcionando un abono natural y reduciendo la necesidad de fertilizantes químicos.
¿Qué son los 'días o trozos de nitrógeno' y cómo contribuyen al ciclo del nitrógeno?
-Los 'días o trozos de nitrógeno' son microorganismos que pueden fijar nitrógeno atmosférico en forma de amonio, lo que luego puede ser utilizado por las plantas. Estos incluyen a bacterias que viven en simbiosis con las raíces de las plantas o que actúan de manera independiente en el suelo.
¿Cómo se realiza la fijación del nitrógeno de forma no biológica?
-La fijación no biológica del nitrógeno se realiza industrialmente mediante procesos como la lización, la oxidación del amoniaco y la hidratación del dióxido de nitrógeno, que requieren altas temperaturas y presiones para producir fertilizantes químicos.
¿Qué sucedió en 1973 que afectó la producción de fertilizantes?
-En 1973, la Guerra de Yom Kipur llevó a un aumento de los precios del petróleo, lo que afectó negativamente la producción de fertilizantes químicos, ya que muchos de estos procesos dependen del petróleo como fuente de energía.
¿Qué descubrimiento de Joana Do Berenguer contribuyó a la agricultura en Brasil?
-Joana Do Berenguer, una ingeniera agrónoma checoslovaca, descubrió bacterias asociadas con sorgo, maíz, arroz y caña de azúcar que podían fijar nitrógeno. Esto llevó a Brasil a triplicar su producción de bioetanol sin utilizar fertilizantes derivados del petróleo.
¿Cuál es la enzima responsable de la fijación biológica del nitrógeno?
-La enzima responsable de la fijación biológica del nitrógeno es la nitrogenasa, que tiene una estructura similar en una gran diversidad de microorganismos y es capaz de reducir el nitrógeno atmosférico a amonio.
¿Qué papel juegan los electrones en la fijación del nitrógeno por parte de las bacterias?
-Los electrones son esenciales en la fijación del nitrógeno, ya que son transferidos a la nitrogenasa, que a su vez reduce el nitrógeno atmosférico a amonio. Este proceso requiere un flujo de electrones y energía en forma de ATP.
¿Cuál es el costo energético de la fijación del nitrógeno?
-El costo energético de la fijación del nitrógeno es alto, ya que se consume entre 16 a 24 ATP por cada molécula de nitrógeno reducido, lo que indica la complejidad y la energía requerida para llevar a cabo este proceso biológico.
¿Cómo se mide la actividad de fijación del nitrógeno en las bacterias?
-La actividad de fijación del nitrógeno se puede medir observando la reducción de acetileno o etileno por parte de las bacterias, que actúan como indicadores de la eficiencia en la fijación del nitrógeno.