O que aconteceria com o ciclo do nitrogênio caso não existisse as bactérias?

Você já deve ter ouvido que existem cerca de 100 trilhões de bactérias vivendo em nossos corpos, certo? Pois se você é do tipo que sente arrepios só de imaginar essa quantidade toda de organismos vivendo sobre e inclusive dentro de você, saiba que, sem eles, a nossa sobrevivência, assim como a de boa parte das formas de vida que habitam a Terra, seria simplesmente impossível.

Coexistência

De acordo com Molika Ashford, do site Live Science, embora muitas pessoas associem as bactérias com doenças e infecções, elas desempenham funções imprescindíveis para o funcionamento do organismo. Para você ter uma ideia, as que vivem no nosso sistema digestivo ajudam a “decompor” os alimentos que consumimos, permitindo, assim, que nossos corpos absorvam mais nutrientes.

Ademais, as bactérias envolvidas no processo de digestão também são responsáveis por suprir algumas vitaminas ao organismo, como é o caso da B7 que, entre outras coisas, atua no metabolismo dos carboidratos e na formação da pele, cabelos e unhas — para citar um exemplo. Sem esses microrganismos, nós certamente sofreríamos seriamente de desnutrição.

Vários estudos demonstraram que as bactérias que habitam em nosso organismo são fundamentais para o desenvolvimento e fortalecimento do sistema imunológico. A importância da exposição a microrganismos benignos e malignos é que eles “ensinam” as defesas do nosso corpo como atuar quando sofremos alguma infecção.

Aliás, o contato com bactérias na infância nos torna adultos menos propensos a desenvolver alergias e problemas respiratórios. Com relação aos organismos que vivem fora do nosso corpo, as espécies que habitam sobre a pele não só mantêm esse ambiente saudável, como ajudam a evitar que agentes potencialmente perigosos se proliferem e causem problemas.

Importância que vai além

Mas as bactérias não existem apenas nos nossos corpos! Elas estão presentes em tudo o que nos cerca — e, sem elas, a nossa sobrevivência seria impossível. Isso porque, segundo Molika, os organismos que vivem no solo e nos oceanos têm importante papel na decomposição da matéria orgânica e na produção de elementos imprescindíveis para a vida, como o carbono e o nitrogênio.

E falando especificamente do nitrogênio, as plantas e os animais — incluindo os humanos — que existem na Terra não são capazes de produzir todas as moléculas desse elemento necessárias para a vida. Portanto, o “trabalho” das bactérias é indispensável na transformação do nitrogênio atmosférico em amônia ou nitratos que, por sua vez, podem ser absorvidos pelas plantas e convertidos em aminoácidos e ácidos nucleicos, isto é, os elementos básicos do DNA. E as plantas fazem parte da nossa alimentação, certo?

E não é só isso! As bactérias também estão envolvidas no ciclo da substância mais importante para a existência da vida: a água. Como você sabe, a precipitação da água na forma de chuvas e gelo ocorre graças à presença de minúsculas partículas presentes nas nuvens, e pesquisadores encontraram evidências de que muitas — se não a grande maioria — dessas “partículas” são, na verdade, bactérias.

Sendo assim, apesar de as bactérias terem um pouco de má fama — injustamente, diga-se de passagem! —, sem essa imensa variedade de microrganismos que coabita conosco, a vida seria impensável.

O nitrogênio é encontrado na forma de N2 na atmosfera e é o principal componente do ar, correspondendo a cerca de 78% de sua composição. Apesar de sua grande disponibilidade, poucas espécies são capazes de utilizá-lo dessa forma, sendo essa uma capacidade atribuída a alguns tipos de bactérias e cianobactérias.

A capacidade de capturar o N2 é essencial para garantir que esse elemento consiga completar seu ciclo entre os componentes vivos e físico-químicos do planeta. Nos componentes vivos, o nitrogênio é fundamental, pois faz parte da constituição de proteínas e ácidos nucleicos. Vale destacar também que sua deficiência no solo desencadeia problemas graves na agricultura.

Os animais conseguem utilizar o nitrogênio na forma de compostos orgânicos, tais como aminoácidos e proteínas. As plantas e algas, por sua vez, utilizam o nitrogênio na forma de íons nitrato (NO3-) ou íons amônio. O ciclo do nitrogênio assegura que esse elemento interaja com os organismos vivos e com o ambiente físico-químico.

→ Etapas do Ciclo do Nitrogênio

O ciclo do nitrogênio começa com a transformação do N2 da atmosfera em outros compostos nitrogenados. Essa transformação é denominada de processo de fixação, que pode ser físico, industrial ou biológico. A fixação física do nitrogênio ocorre quando faíscas elétricas ou relâmpagos entram em contato com o nitrogênio, o que causa a formação de amônia. A fixação industrial é realizada em fábricas. A fixação biológica ou biofixação, por sua vez, é a fixação de nitrogênio por micro-organismos, sendo essa a forma mais comum de fixação. Nesse tipo de fixação, bactérias podem converter o nitrogênio gasoso em amônia (NH3) ou íons amônio (NH4+).

Na fixação biológica, destaca-se a ação das bactérias do gênero Rhizobium. Bactérias desse gênero associam-se a plantas leguminosas, vivendo em nódulos de suas raízes. Essa relação estabelecida é um tipo de mutualismo, uma vez que ambas são beneficiadas. Enquanto as plantas fornecem proteção e alimento, as bactérias fornecem-lhe o nitrogênio. Ao morrerem, essas plantas liberam o nitrogênio de suas moléculas orgânicas na forma de amônia (NH3).

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O nitrogênio pode ainda ser oxidado em nitritos e nitratos, em um processo conhecido como nitrificação, que conta com a ajuda de bactérias nitrificantes (Nitrosomonas e Nitrobacter). O processo de nitrificação pode ser dividido em duas etapas: a nitrosação, em que atua a bactéria do gênero Nitrosomonas, e a nitratação, em que atua a bactéria do gênero Nitrobacter. Na nitrosação, a amônia é convertida em nitrito (No2-); na nitratação, os íons nitrito são transformados em nitrato (NO3-). Veja a seguir as reações químicas dessas etapas:

Nitrosação: 2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H2O + 2H+

Nitratação: 2NO2- + O2 → 2NO3-

Os compostos inorgânicos de nitrogênio liberados no solo são absorvidos e convertidos pelas plantas, algas e algumas bactérias em compostos orgânicos, que passam a estar disponíveis na cadeia alimentar. Nas plantas, o nitrato ajuda na síntese de aminoácidos e bases nitrogenadas.

Os animais utilizam os compostos orgânicos, os quais são obtidos na alimentação, e liberam-nos na forma de excretas. No processo de decomposição, os compostos orgânicos podem ainda sofrer ação de bactérias que os convertem em nitrato, amônia ou até mesmo nitrogênio, capaz de retornar à atmosfera. Caso o nitrogênio siga o caminho de devolução para a atmosfera, diz-se que ocorreu um processo de desnitrificação, o qual é realizado pelas bactérias desnitrificantes.

Por que as bactérias são importantes no ciclo do nitrogênio?

Qual a importância das bactérias nitrificantes no ciclo do nitrogênio?

Qual é o papel das bactérias fixadoras de nitrogênio?