Di Claire Gillespie • Aggiornato il 30 agosto 2022

Credito immagine:greenaperture/iStock/GettyImages

L’azoto costituisce circa il 78% dell’atmosfera terrestre, ma gli organismi non possono assorbirlo direttamente. Attraverso il ciclo dell'azoto, microbi specializzati trasformano l'N₂ atmosferico in forme biologicamente utilizzabili che supportano la vita.

TL;DR

L’azoto è un nutriente fondamentale per tutti gli esseri viventi. Forma proteine, DNA, clorofilla ed enzimi essenziali. Il ciclo dell'azoto converte l'azoto atmosferico in composti che piante e animali possono assimilare.

Perché gli esseri umani e altri animali hanno bisogno di azoto

Ogni grammo di tessuto umano (muscoli, pelle, capelli, unghie e sangue) è ricco di proteine. La sintesi proteica, la funzione enzimatica e la riparazione cellulare dipendono dagli amminoacidi contenenti azoto. Poiché i mammiferi non possono assorbire l’azoto atmosferico, fanno affidamento su fonti alimentari. Gli alimenti proteici chiave includono carne, pesce, legumi, uova, latticini e noci.

Il corpo ricicla continuamente l'azoto dagli aminoacidi. L'azoto in eccesso viene convertito in urea ed escreto, mentre l'azoto forma anche molecole non proteiche come il gruppo eme dell'emoglobina, che trasporta l'ossigeno in tutto il corpo.

Come le piante acquisiscono l'azoto

Le piante sintetizzano proteine, clorofilla e acidi nucleici, tutte molecole ricche di azoto, essenziali per la crescita e la riproduzione. Le radici assorbono l'azoto dal terreno sotto forma di nitrati (NO₃⁻) e ammonio (NH₄⁺). Una carenza si manifesta con clorosi (ingiallimento) e crescita stentata, riducendo la resa di frutti e fiori.

Spiegazione del ciclo dell'azoto

• Fissazione: I batteri diazotrofi, come il Rhizobium, utilizzano l'enzima dinitrogenasi per ridurre l'N₂ atmosferico in ammoniaca (NH₃).
• Nitrificazione: L'ammoniaca viene ossidata dai batteri nitrificanti (Nitrosomonas e Nitrobacter) in nitrito (NO₂⁻) e poi nitrato (NO₃⁻), le forme assorbite dalle piante.
• Assimilazione: Le piante incorporano il nitrato nei composti organici. Gli animali ottengono l'azoto consumando piante o altri animali.
• Decomposizione: La decomposizione microbica rilascia nuovamente ammoniaca nel terreno.
• Denitrificazione: I batteri anossici riconvertono il nitrato in gas N₂, completando il ciclo.

Comprendere questo ciclo è fondamentale per l'agricoltura sostenibile e la gestione degli ecosistemi.