Bazaj procezoj

Ĉiuj organismoj bezonas azoton (alinome “nitrogeno”) por siaj molekuloj kiel nukleacidoj, proteinoj k.a. Sed la plej multaj el ili ne povas uzi la molekulan azoton de la atmosfero, ĉar pro la triobla elektronligo \(\ce{N#N}\), necesas multe da energio por disrompo. Aparte plantoj kutime ne povantaj digesti aliajn organismojn bezonas do azoton en alia energie pli favora formo, t.e. kiel amoni-jonoj \(\ce{NH4+}\) aŭ nitrato \(\ce{NO3-}\), kiuj estiĝas kaj en anorganikaj procezoj: sunlumo, fulmoj, vulkanoj kaj de mikroorganismoj.

La bazajn procezojn de la azotociklo oni nomas:

Azotfikso

Ĉe la azotfikso la triobla ligo de la azotmolekuloj estas disrompata kaj la unuopaj azotatomoj ligitaj en molekuloj de amonijonoj aŭ nitrato:

\[\ce{N#N->NH4+}\] \[\ce{N#N->NO3-}\]

Tio povas okazi ekzemple pro efiko de sunlumo aŭ fulmoj.

Ankaŭ azotfiksaj mikroorganismoj, rizobioj, kapablas tion. Ili formas fortan simbiozon kun fabo, fazeolo, pizo, vicio, trifolio kaj aliaj samfamiliaj plantoj. Sidante ĉe iliaj radikoj ili ricevas la bezonatan energion de la planto kaj redonas la transformitan azoton.

Nitratigo

Se la grundo aŭ akvejo enhavas surfiĉe da oksigeno (aero), bakterioj povas transformi amonijonojn en du paŝoj al nitrato, kion vegetaĵoj preferas por sia nutrado:

\[\ce{NH4+ -> NO2- -> NO3–}\]

Ankaŭ amoniako estas transformebla la nitrato:

\[\ce{NH3 + 2 O2 -> NO3- + H+ + H2O}\]

Amoniigo / Mineraligo

Bestoj manĝas kaj digestas vegetaĵojn. La fekaĵo enhavas organikajn kombinaĵojn, kiujn putraj bakterioj kaj fungoj povas malkomponi ĉe kio estiĝas i.a. amoniako (\(\ce{NH3}\)), kiu povas plureagi al amonijonoj (\(\ce{NH4+}\)). Tio kune kun la nitratigo formas la mallongan “internan” ciklon.

Malnitratigo

Krom vegetaĵoj ankaŭ bakterioj uzas nitraton, aparte en grundo kun manko de aero (oksigeno). Ili reduktas nitraton al nitrito (\(\ce{NO2-}\)) kaj plu al azota monooksido (\(\ce{NO}\)) kaj diazotoksido (\(\ce{N2O}\) - tiel nomata ridgaso) kaj eventuale eĉ finproduktas molekulan azoton (\(\ce{N2}\)). Tio fermas la longan “eksteran” ciklon.

\[\ce{NO3- -> NO2- -> NO + N2O -> N2}\]
Puzlo

Por solvi la tutan puzlon mankas kelkaj puzleroj. Trovu ilin per ĝustaj respondoj al la malsupraj demandoj!

ilustraĵo de la azotciklo: Dario Aralezo, CC BY-SA 4.0, per Wikimedia Commons

Demandoj