Slide Ciclo do Nitrogênio-2023 1

19/06/2023 1 Ciclo do Nitrogênio CLOP < 0,1% 78% 50 Xs > N2 FIXAÇÃO DE N NITRIFICAÇÃO AMONIFICAÇÃO ASSIMILAÇÃO FIXAÇÃO DE N Fixação do nitrogênio - Química (25%) - Processos naturais (15%) - Biológica (60%) 0 -3 FIXAÇÃO DE N 1 2 3 4 5 6 19/06/2023 2 Processo Haber-Bosch Fritz Haber (1910) – Nobel 1918 / Carl Bosch (Os/Fe) – Nobel 1931 N2 (g) + H2 (g)  2 NH3 (g) 400°C -500°C / 100 - 1000 atm / Fe 1913 – primeira fábrica Araucária Nitrogenados S.A. (Petrobrás) 700 mil ton ureia/ano e 475 mil ton amônia/ano azoto FIXAÇÃO DE N FIXAÇÃO DE N Fixação biológica do nitrogênio Organismos diazotróficos  Complexo da Nitrogenase 2ATP / e- Complexo da nitrogenase Dinitrogenase redutase Dinitrogenase Dímero 1 centro redox Fe-S 2 sítios de ligação ATP/ADP Tetrâmero Grupo P (2 centros redox Fe-S) Cofator Fe-Mo (Fe, S, Mo/V) 7 8 9 10 11 12 19/06/2023 3  [ADP] Nitrogenase NH4+ Expressão ~20 genes da fixação de N (nif) FIXAÇÃO DE N NITRIFICAÇÃO Nitrificação NH4 + + 3/2 O2  NO2 – + 2H+ + H2O NO2 – + 1/2 O2  NO3 – Nitrosomonas Nitrobacter -3 +3 +5 +3 FIXAÇÃO DE N NITRIFICAÇÃO ASSIMILAÇÃO 13 14 15 16 17 18 19/06/2023 4 Assimilação do Nitrato Nitrato redutase (FAD, heme-citb557 e cofator-Mo) NO3 – + NADH + H+  NO2 – + NAD+ + H2O Assimilação do Nitrato Nitrito redutase (4Fe-4S, siro-heme) NO2 – + 6Fdred  NH4 + + 6Fdox + 2H2O (NADPH) Assimilação do Nitrato Nitrito redutase (4Fe-4S, siro-heme) NO2 – + 6Fdred  NH4 + + 6Fdox + 2H2O (NADPH) (NADP+) (NADPH) Via pentose-fosfato Raízes Folhas Incorporação da amônia Incorporação da amônia 19 20 21 22 23 24 19/06/2023 5 Compostos Nitrogenados FIXAÇÃO DE N NITRIFICAÇÃO AMONIFICAÇÃO ASSIMILAÇÃO FIXAÇÃO DE N NITRIFICAÇÃO AMONIFICAÇÃO ASSIMILAÇÃO 25 26 27 28 29