Ciclo do nitrogênio: resumo claro e sua importância ecológica

Os ciclos biogeoquímicos são fundamentais para o equilíbrio dos ecossistemas, pois garantem a reciclagem de elementos essenciais à vida, como carbono, fósforo, enxofre e nitrogênio. Dentre esses, o ciclo do nitrogênio se destaca por sua importância na formação de proteínas e ácidos nucleicos, indispensáveis ao funcionamento celular de plantas, animais e microrganismos.

Neste artigo, você vai entender o que é o ciclo do nitrogênio, conhecer suas etapas, descobrir como ele se relaciona com o solo e os seres vivos e por que ele costuma aparecer em questões de Biologia no Enem. O conteúdo está organizado de forma clara e visual, para facilitar a aprendizagem e a memorização.

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O ciclo do nitrogênio é o processo natural que regula a circulação e a transformação dos compostos nitrogenados no solo, na água e na atmosfera. Apesar de o nitrogênio ser o gás mais abundante do ar (cerca de 78%), ele não pode ser absorvido diretamente pela maioria dos seres vivos. 

Para que esteja disponível às plantas, o nitrogênio precisa passar por transformações químicas que o convertam em formas aproveitáveis, como amônio, nitrito e nitrato.

Essas transformações são realizadas por bactérias e outros microrganismos presentes no solo, que atuam em diferentes fases do ciclo. Assim, o nitrogênio atmosférico é captado, transformado e reintegrado ao meio ambiente, mantendo a fertilidade do solo e sustentando as cadeias alimentares.

O ciclo do nitrogênio é composto por cinco etapas principais: fixação, nitrificação, nitrosação, amonificação e desnitrificação. Cada uma delas envolve reações químicas específicas e a atuação de diferentes bactérias do solo. 

Essas transformações garantem a conversão do nitrogênio atmosférico em compostos essenciais ao crescimento vegetal e, por consequência, à nutrição dos demais seres vivos.

Fixação biológica do nitrogênio

A fixação é a primeira etapa do ciclo e ocorre quando o nitrogênio gasoso (N₂), presente na atmosfera, é transformado em amônia (NH₃) por bactérias fixadoras, como as do gênero Rhizobium. Essas bactérias vivem em associação com raízes de plantas leguminosas, como o feijão e o amendoim, formando nódulos radiculares.

Além da fixação biológica, também existem formas físicas (descargas elétricas durante tempestades) e industriais (processo Haber-Bosch) de converter o nitrogênio atmosférico em compostos nitrogenados.

Nitrificação e nitrosação

Na sequência, ocorre a nitrificação — uma transformação em duas fases:

• Nitrosação: a amônia é convertida em nitrito (NO₂⁻) por bactérias do gênero Nitrosomonas;

• Nitratação: o nitrito é convertido em nitrato (NO₃⁻) por bactérias do gênero Nitrobacter.

O nitrato é a forma mais assimilável pelas plantas, sendo absorvido pelas raízes e utilizado na produção de proteínas e outros compostos essenciais.

Amonificação

Quando plantas e animais morrem ou excretam resíduos, a matéria orgânica é decomposta por bactérias e fungos decompositores. Durante essa etapa, chamada de amonificação, os compostos nitrogenados presentes nos restos orgânicos são transformados em amônia, que pode ser reutilizada no ciclo.

Desnitrificação

A última etapa do ciclo é a desnitrificação, realizada por bactérias anaeróbias, como as do gênero Pseudomonas. Elas convertem nitrato e nitrito de volta em nitrogênio molecular (N₂), liberando-o novamente para a atmosfera. Essa etapa fecha o ciclo e evita o acúmulo excessivo de compostos nitrogenados no solo.

O ciclo do nitrogênio é essencial para o equilíbrio ecológico porque permite que o nitrogênio, elemento fundamental à vida, circule entre o ambiente e os organismos vivos. Ele influencia diretamente:

• A produtividade agrícola, ao garantir a presença de nutrientes essenciais no solo;

• A manutenção da cadeia alimentar, pois as plantas utilizam o nitrogênio para crescer e se reproduzir, servindo de alimento para herbívoros e, por consequência, para os carnívoros;

• A biodiversidade dos ecossistemas, ao sustentar a fertilidade natural dos ambientes terrestres e aquáticos.

Além disso, a compreensão do ciclo ajuda a interpretar os impactos da ação humana sobre o meio ambiente.

A ação humana tem provocado alterações significativas no ciclo do nitrogênio. O uso excessivo de fertilizantes nitrogenados na agricultura, por exemplo, leva à contaminação de lençóis freáticos e à eutrofização de rios e lagos. 

Já a pecuária intensiva contribui com o aumento da liberação de amônia e óxidos de nitrogênio, que são gases poluentes.

Outros fatores, como o desmatamento e a queima de combustíveis fósseis, também interferem no equilíbrio do ciclo, gerando desequilíbrio ecológico e contribuindo para as mudanças climáticas.

Para memorizar o ciclo do nitrogênio e se sair bem nas provas, especialmente no Enem, é importante:

• Utilizar mapas mentais, que resumem visualmente as etapas e ajudam na associação dos conceitos;

• Fazer exercícios práticos e resolver questões anteriores do Enem;

• Relacionar o ciclo com situações do cotidiano, como o uso de fertilizantes, a importância das leguminosas e o impacto ambiental da agropecuária.

Essas estratégias facilitam a fixação dos conceitos e aumentam a compreensão do tema.

Se você quer se aprofundar em mais temas de Biologia para o Enem, confira outros conteúdos do Manual do Enem. Aproveite também para pesquisar bolsas de estudo em instituições de ensino que valorizam o conhecimento científico e ambiental.