Biomoléculas como proteínas o ácidos nucleicos tienen nitrógeno. El nitrógeno solamente se puede incorporar a la materia orgánica si previamente se ha reducido. Esta reducción la pueden realizar plantas, hongos y muchas bacterias. El proceso consta de tres pasos:
- Reducir el NO3- (sal mineral absorbida por las raíces) a NO2-, mediante el enzima nitratorreductasa y usando el NADPH2 obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis.
- Reducir el NO2- a NH3 (NH4+) mediante el enzima nitritorreductasa y usando el NADPH2 obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis.
Estos dos primeros pasos constituyen la reducción del nitrógeno, pero para incorporarlo a la materia orgánica hace falta un tercer paso.
- Formar moléculas orgánicas con N: El NH3 es tóxico por lo que es rápidamente incorporado como grupo amino (-NH2) a una molécula orgánica (ácido a-cetoglutárico) en el estroma del cloroplasto. Este grupo amino puede pasar a otras moléculas orgánicas por reacciones de transaminación y así poder fabricar moléculas orgánicas con nitrógeno como aminoácidos. Fíjate en la imagen como el amonio o amoniaco se incorpora a una molécula orgánica formando el glutamato (o ácido glutámico) que por transaminación pasa el nitrógeno (en forma de grupo amino) a otras moléculas orgánicas para formar molécuas orgánicas con nitrógeno.
Si hay NH3 en el suelo también lo pueden absorber las raíces de las plantas y se ahorran los dos primeros pasos. También existen algunas bacterias capaces de coger el N2 atmosférico y reducirlo a NH3. Son las llamadas bacterias fijadoras del N2 recordar de ciencias de la Tierra y medioambiente que eran las bacterias Rhizobium, Azotobacter y cianobacterias. Las del género Rhizobium, hacen simbiosis con raíces de plantas leguminosas, permitiendo que estas plantas puedan vivir en suelos deficitarios en nitrógeno.
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