A Fixação Biologica

FIXAÇÃO → Bactérias fixadoras de nitrogênio (N2)

Explicação: (SLIDE 1)Sabemos que o nitrogênio é bem presente no ar atmosférico, tendo cerca de 70 a 80% deste elemento como composto. Também temos o N2 presente em estruturas celulares, proteínas entre outros.

Porém, o ponto em que vamos discutir agora se trata das bactérias fixadoras, no qual tem uma interação importante, pois são elas que realizam a transformação do N2 presente no ar para que os animais e as plantas consigam usufruir deste elemento. Por que disso e como acontece!? Porque para obter o nitrogênio é necessário ocorrer à quebra da ligação tripla (SLIDE 2), pois devido a isso o N2 tem grande energia. E assim, os organismos irão absorver de forma direta, tendo então o auxilio de alguns procariontes, ou seja, algumas bactérias. Portanto, o procedimento funciona da seguinte forma: O Nitrogênio é retirado do ar atmosférico, depois é transformado em amônia - NH3 - (fala complementar ***)que também pode ter a transformação em Nitrato no solo, ambos podem ser usados pela planta. Esse processo de fixação que tem a utilização da enzima nitrogenase é denominado de Fixação biológica de Nitrogênio.

*** Amônia é incolor, pode ser toxico e é solúvel em água. Pode ser utilizado na fabricação de fertilizantes, fibras e plásticos (nylon), de produtos de limpeza (detergente), de explosivos, etc.

Porém, vale lembrar que de acordo com um artigo da Embrapa (SLIDE 3), consta que segundo Evans & Burris (1992), as bactérias fixadoras de N2 podem ser caracterizadas por 3 grupos:

1º As de vida livre; 2º Simbióticos e 3º associativos.

1º Fazem o próprio uso do nitrogênio que foi fixado;

Por ex: Beijerinkia fluminensis →gênero do tipo aeróbico e pode crescer em solos ácidos) foi reconhecida na rizosfera da planta de cana-de-açúcar. Elas ocorrem em lugares com alto teor de matéria orgânica onde tem maior quantidade de nutrientes.  Também temos Azotobacter paspali (aeróbico) como ex de vida livre.

Só para dar um exemplo de bactéria anaeróbica de vida livre, temos o gênero Klebsiella, que também é uma bactéria fixadora de N2. Em casos de animais e seres humanos, essa bactéria pode causar febre, agravar o quadro respiratório, levar a infecção e até mesmo falência de órgãos.

2º Tem uma interação e pode até formar estruturas diferenciadas, como nódulos. O gênero Rhizobium é bem comum em relação às bactérias simbióticas, esse gênero é aeróbio, são móveis, podem crescer em pH neutro, sais de nitrato, amônia e outros aa podem ser usados como fonte de N2. Nesse caso, as bactérias fixadoras de N2 invadem as raízes de leguminosas, onde a bactéria tem uma simbiose/interação e como são capazes de converter o nitrogênio em amônia é realizada a formação de nódulos, que seriam as células infectadas. Como a amônia é toxica para a planta, a bactéria faz essa conversão para amidas (é um composto orgânico) que irá nutrir a planta hospedeira. Do gênero Rhizobium temos espécies como: Rhizobium galegae, Rhizobium giardinii, Rhizobium tropici.

Temos também o gênero Frankia que é aeróbia, em isolamento tem o crescimento lento. O gênero Bradyrhizobium tem características bem parecidas com o Rhizobium, menos o fato de algumas estirpes (estirpe=descendentes com um ancestral comum) que podem crescer na presença de H2, gás carbônico e com baixo nível de O2. A cianobactérias também realiza a fixação de N2 a partir de células especializadas tendo como hospedeiras as angiospermas, gimnospermas, pteridófitas (Azolla), briófitas (Blasia, Cavicularia) 

3º Não tem interação, ou seja, sem simbiose. Além disso, contribui com o desenvolvimento da planta, tendo uma fixação de N2 muito eficiente. Em relação aos associativos, nós temos um grupo que seria os obrigatórios que podem colonizar o interior das raízes. Temos como exemplo a bactéria      Acetobacter diazotrophicus que é aeróbia e além disso consegue tolerar alta concentração de sacarose podendo inibir parte da fixação de amônia, também pode crescer em baixo pH (5,0 ou menos). Podemos encontrar essas bactérias em plantas que contem muito açúcar. (SLIDE 4 - mostrar nodulos em raizes)

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