Nutrientes En El Agua C, N, F

NUTRIENTES

Los Nutrientes son elementos o compuestos que son asimilados por las plantas y animales para desarrollarse y reparar las partes que se van perdiendo por las acciones metabólicas.

En la tierra se han encontrado 92 elementos químicos, 60 de ellos forman parte las de plantas, pero se ha demostrado que solo 16 de ellos son esenciales para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. A 9 de ellos se les conoce como macronutrientes porque se encuentran en cantidades mayores de 0.005% en peso seco y son: C, H, O, N, P, S, Ca, K, Y Mg .A los 7 elementos que se encuentran en cantidades menores de 0.05% se les conoce como micronutrientes o elementos trazas y son: Fe, B, Mn, Cu, Mo, Cl y Zn.

Ciclo de los nutrientes en los sistemas acuáticos

Fosfatos N2 (atmósfera CO2 (suelos, detergente, lodos) Nitratos (suelos, lodos) (atmósfera)

P N C

(normalmente limitado) (posiblemente limitado) (ilimitado)

Elementos traza

(Fe, Mn, Cu, etc.)

O2 (suficiente )

Descomposición bacteriana

De plantas y residuos animales

Crecimiento de peces y otros

PO43- Productores secundarios

NO3-

CO2

( O2 suficiente ) Proceso de

Envejecimiento

Sedimentación

de plantas y desechos animales

Nutrientes limitantes

Un nutriente limitante es un elemento que limita el crecimiento de los productores primarios, dado que se encuentra muy poco disponible en relación con la cantidad del mismo requerida en los tejidos. Los principales son el P, N, C

Nitrógeno y fósfosforo

Nitrógeno

Principales formas en las que se encuentra en las aguas naturales

N2 gas

Nitrógeno inorgánico disuelto (NID)

• NO3

• nitrato

• NO2 Nitrógeno disuelto

• nitrito total (NDT) Nitrógeno

• NH4 total

• Amonio

Nitrógeno orgánico disuelto (NOD)

Nitrógeno orgánico particulado (NOP)

El nitrógeno se encuentra en el agua en tres formas: gas disuelto N2, combinaciones inorgánicas y orgánicas.

La fijación de nitrógeno molecular por bacterias y cianofíceas tiene importancia en al agua y en el suelo.

Las bacterias fijadoras pueden tener mayor importancia en las aguas dulces que en las marinas, y en medios con poco oxigeno.

El nitrógeno orgánico se halla principalmente en forma de urea CO (NH2)2, proteínas, aminoácidos y azucares aminados etc . El nitrógeno particulado es el nitrógeno de los organismos, el nitrógeno adsorbido a complejos inorgánicos y el nitrógeno adsorbido a materia orgánica muerta.

El nitrógeno inorgánico no gaseoso se halla en forma de nitratos, nitritos y amonio. A PH de 9 y más puede haber concentraciones importantes de amonio.

La formación de amonio se debe a fermentos proteoliticos bacterianos o animales.

El amoniaco es oxidadado por acción química, fotoquímica y bacteriana: en las aguas este proceso se acelera por la actividad de las bacterias. Interviene también, en el equilibrio, la asimilación por parte de los vegétales. Las algas asimilan directamente el nitrato y el amonio, este ultimo a velocidades mayor; por lo menos las diatomeas utilizan prestamente el amonio disponible. Los aminoácidos son desaminados, de modo que su nitrógeno es asilado también como amonio. Aunque el nitrito se considera mas ameno toxico, puede ser asimilado por el fitoplancton en presencia de luz y a bajas concentraciones a que se suele encontrar el nitrito

Dinámica y transformación del nitrógeno en ríos

(Allan 1995)

El nitrógeno inorgánico disponible, está en forma de nitrato y amonio, el cual puede ser asimilado por los organismos acuáticos directamente. La excreción, la descomposición y la producción de exudados son las principales vías por la cual los elementos son reciclados a un estado inorgánico. Varias transformaciones realizadas por las bacterias añaden complejidad al ciclo del nitrógeno. Las cianobacterias y otros organismos son capaces de realizar la fijación de nitrógeno, transformando N2 gas en amonio. La nitrificación, que tiene lugar bajo condiciones de aerobiosis y la desnitrificación que tiene lugar bajo condiciones anaerobias, influyen en la cantidad y disponibilidad del nitrógeno inorgánico disuelto

Fuentes y transformación del nitrógeno

1) Por precipitación

• N2 disuelto

• Acido nítrico

• Amonio

• Amonio adsorbido a la materia orgánica

2) Por escorrentía superficial y por agua subterránea

• NO3- escorrentía superficial

• Amonio producto final de descomposición de materia orgánica

• NH4+ NO2- NO3- +

3)Por fijacion de N2 atomosferico( en el agua y en el sedimento)

El nitrogeno es añadido al agua por la fijacion biologica del mismo, tanto simbiotica como no simbiotica.

La fijacion biologica de nitrogeno es una reaccion de reduccion que requiere de energia, la cual es aportada por el adenosin trifosfato. Los mecanimos fijadores de N contienen las enzimas nitrogenasa que se combina con una molecula de N, el acido piruvico es el donador de hidrogeno y la fijacion se hace en una serie de que reduce el N a amoniaco. El molibdeno es parte de la nitrogenasa y esencial para la fijacion simbiotica.

Fijacion simbiotica:alguna bacterias como las del genero Rhizobium fijan el nitrogeno a traves de procesos metabolicos, en simbiosis con un vegetal. En esta relacion, la bacteria que fija el N habita los nodulos de las raices y recibem carbohidratos y un ambiente favoprable de su planta anfitriona a cambio de parte del nitrogeno que ellas fijan.

Fijacion no simbiotica: Hay bacteria que fijan el N sin plantas anfitrionas llamadas fijadoras de N libre sin limites, como las algas azules verdosas(en realidad una bacteria llamada cianobacteria) y las del genero azotobacter. Tambien existen bacterias anaerobicas (clostrdia) que fijan el N.

Procesos y transformacion del nitrogeno

Reacciones bioquímicas que explican la distribución de los compuestos del N en agua

NH2

Amonificacion síntesis

de

Aminoácidos

Asimilación de nitrato

Nitrificación

NH4+ NH2OH H2N2O2 NO2- NO3-

Nitrosomonas Nitrobacter

Fijación de nitrógeno Desnitrificación

atmosférico N2 Bacterias con nitrógeno-reductasa

NO2-

Procesos dentro del ciclo del nitrógeno

Asimilación del nitrógeno: Las plantas y bacterias pueden absorber el nitrato, el amonio y el N2 por especies procariotas con nitrogenasa (fijación). Produciéndose la

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