Πώς χρησιμοποιούν οι οργανισμοί άζωτο;
1. Δομικά στοιχεία ζωής:
* DNA και RNA: Το άζωτο είναι ένα βασικό συστατικό των αζωτούχων βάσεων (αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη) που αποτελούν το DNA και το RNA. Αυτά τα μόρια φέρουν γενετικές πληροφορίες και είναι απαραίτητα για τη λειτουργία των κυττάρων και την αναπαραγωγή.
* πρωτεΐνες: Το άζωτο βρίσκεται στα αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες εμπλέκονται σε ένα τεράστιο εύρος βιολογικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων, των ορμονών και των δομικών συστατικών.
2. Σταθεροποίηση αζώτου:
* βακτήρια που καθορίζουν το άζωτο: Η ατμόσφαιρα είναι 78% αέριο αζώτου (N2), αλλά οι περισσότεροι οργανισμοί δεν μπορούν να το χρησιμοποιήσουν άμεσα. Ειδικά βακτήρια, που βρίσκονται κυρίως στο έδαφος και το νερό, έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε χρησιμοποιήσιμη μορφή μέσω της σταθεροποίησης του αζώτου. Αυτά τα βακτηρίδια χρησιμοποιούν το ένζυμο αζωτάση για να μετατρέψουν το Ν2 σε αμμωνία (NH3).
* Βιομηχανική σταθεροποίηση αζώτου: Οι άνθρωποι έχουν επίσης αναπτύξει μεθόδους για τη μετατροπή του αέριο αζώτου σε αμμωνία μέσω της διαδικασίας Haber-Bosch, που χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή λιπασμάτων.
3. Θρεπτικά συστατικά:
* νιτροποίηση: Η αμμωνία που παράγεται μέσω της σταθεροποίησης του αζώτου μετατρέπεται στη συνέχεια σε νιτρώδη (ΝΟ2-) και νιτρικά (ΝΟ3-) με βακτηρίδια νιτροποίησης. Αυτές οι μορφές αζώτου απορροφώνται εύκολα από τα φυτά.
* απονιτροποίηση: Τα νιτρικά μπορούν να μετατραπούν πίσω σε αέριο αζώτου με απονιτροποίηση βακτηρίων, ολοκληρώνοντας τον κύκλο του αζώτου. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται σε περιβάλλοντα φτωχού οξυγόνου όπως βάλτους και υγρότοπους.
4. Σημασία για την ανάπτυξη των φυτών:
* Βασική θρεπτική ουσία: Το άζωτο είναι ένα από τα σημαντικότερα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των φυτών. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη φωτοσύνθεση, στην παραγωγή χλωροφύλλης και στη συνολική ανάπτυξη των φυτών.
* Ανεπάρκεια αζώτου: Η έλλειψη αζώτου στο έδαφος μπορεί να οδηγήσει σε ακανόνιστη ανάπτυξη, κιτρίνισμα των φύλλων και μειωμένες αποδόσεις των καλλιεργειών.
5. Ρόλος στα ζώα:
* Διαιτητική πρόσληψη: Τα ζώα αποκτούν άζωτο καταναλώνοντας φυτά ή άλλα ζώα που έχουν καταπιεί ενώσεις που περιέχουν άζωτο.
* Προϊόντα απόρριψης: Τα ζώα εκκρίνουν προϊόντα αζωτούχων, όπως η ουρία (σε θηλαστικά), το ουρικό οξύ (σε πτηνά) και η αμμωνία (σε ψάρια), τα οποία συμβάλλουν στον κύκλο του αζώτου.
Συνοπτικά, το άζωτο είναι απαραίτητο για τη ζωή. Έχει ενσωματωθεί σε κρίσιμα βιομόρια, που κυκλοφορεί σε διάφορες μορφές στο περιβάλλον και αποτελεί βασικό θρεπτικό συστατικό για την ανάπτυξη των φυτών. Χωρίς συνεχή παροχή χρήσιμου αζώτου, η ζωή όπως γνωρίζουμε ότι δεν θα ήταν δυνατή.
