1 EL NITRÓGENO

EL NITRÓGENO

GOMEZ ORE Pilar

GUTIERREZ AYQUIPA Samashly

HUAMAN PALOMINO Miluska

LLANTO CASIO Nelly

LLERENA GARCIA Daniela

LOPEZ ROCA Rocke

LUYO YUCRA Stefany

MACHAHUAY AVALOS Gerson

MACHUCA PEREZ Mirssa

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

ODONTOLOGÍA

ICA

2014

2 EL NITRÓGENO

Dedicatoria

Dedicamos este trabajo a nuestos padres y docentes porque cada día se

esfuerzan en enseñarnos lo mejor y en hacer cumplir nuestros anhelos y así

lograr nuestros objetivos.

3 EL NITRÓGENO

INDICE

PORTADA …………………………………………………………………………………………….1

DEDICATORIA………………………………………………………………………………………2

ÍNDICE…………………………………………………………………………………………………3

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………..4

CAPITULO I: EL NITRÓGENO

1.1 Concepto…………………………………………………………………..5

1.2 Características ………………………………………………………….5-6

1.3 Obtención de nitrógeno……………………………………………..6

1.3.1 Aminoácidos……………………………………6-7

1.3.2 Red trófica………………………………………7

1.3.3 Nivel trófico…………………………………….7

1.3.4 Microorganismo ……………………………..8

1.3.5 Fertilizante o abono………………………….8

CAPÍTULO II: EL CILO BIOGEOQUIMICO DEL NITRÓGENO

2.1 Definición ……………………………………………………………………10-12

2.2 Fases del nitrógeno ………………………………………………………..12

2.3 Aportaciones por lluvia

CAPITULO III: El NITRÓGENO Y LA SALUD

3.1 Nitrógeno y sus beneficios

3.2 Efectos del nitrógeno sobre la salud

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ANEXO

4 EL NITRÓGENO

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo trata sobre el elemento bioquímico del nitrógeno ,

constituyente del 78% del aire atmosférico, como todo elemento presenta un

ciclo con procesos físicos, químicos y biológicos, así el nitrógeno está

considerado como el elemento más abundante de la atmósfera, sin embargo

desde su estabilidad es muy difícil que reaccione con otros elementos.

A pesar de esto gracias a diversos microorganismos el nitrógeno está en la

atmósfera puede ser asimilable al romper la unión de sus enlaces por medio de

enzimas y así producir compuestos que pueden ser aprovechados por seres

vivos. El proceso termina al regresar el nitrógeno por medio de desechos. De

esta manera se mantiene en equilibrio.

En el capítulo I hablaremos en sí sobre el elemento: Nitrógeno, sobre sus

concepciones, características, etc.

En el capítulo II trataremos sobre el ciclo biogeoquímico del nitrógeno, las

fases que este tiene.

En el capítulo III hablaremos sobre los beneficios y desventajas que tiene

este elemento sobre el organismo, que produce el exceso de suministro en sus

usos.

Por este trabajo nos hemos valido de referencias bibliográficas como páginas

de internet, etc.

5 EL NITRÓGENO

CAPÍTULO I

El NITRÓGENO

1.1 Concepto

El nitrógeno es un elemento esencial en casi todas las moléculas

biológicas, incluyendo los ácidos nucleicos, los aminoácidos y las

enzimas. Sin él la vida sería imposible, sin embargo ninguna planta o

animal puede absorber el nitrógeno directamente del aire. Para que el

nitrógeno pueda ser utilizado se tiene q usar en los compuestos que pueden

formarse en aminoácidos nucleótidos y otras sustancias.

1.2 Características

Tiene una elevada electro negatividad (3,04 en la escala de piolín) y

cuando tiene carga neutra tiene 5 electrones en el nivel más externo,

comportándose como trivalente en la mayoría de las moléculas estables.

Comúnmente, en condiciones naturales, el nitrógeno es un gas diatónico

y compone casi el 78% del aire que todos respiramos, es un gas no toxico

incoloro inodoro e insípido, generalmente considerado como un elemento

inerte. A nuestro alrededor podemos encontrar nitrógeno en todas partes

y compuestos de nitrógeno, puede hallarse desde alimentos hasta en

fertilizantes, venenos e incluso explosivos además, este gas es el

responsable de los colores rojo, naranja, verde y violeta que se forman en

los cielos por ejemplo al amanecer o en las auroras. Al ser un componente

básico en todas las proteínas y es un compuesto biológico primordial.

6 EL NITRÓGENO

1.3 OBTENCION DEL NITROGENO.-

Se obtiene en la atmosfera asiendo pasar aire con cobre o hierro caliente,

el oxígeno se separa del aire dejando nitrógeno mesclado con gas inerte.

El nitrógeno puro de obtiene por destilación fraccionada del aire líquido.

Al tener el nitrógeno líquido a un punto de ebullición más bajo que el

oxígeno líquido, el nitrógeno se destila antes lo que permite sepáralos.

El nitrógeno se obtiene por usos industriales de la destilación del aire

líquido. Esta presente también en los restos de animales, como por

ejemplo el guano usualmente en la forma de Uría ácido úrico y

compuestos de ambos. Se han observado compuestos que contienen

nitrógeno en el espacio exterior y el isotopo nitrógeno-14 se crea en los

procesos de fusión nuclear de las estrellas.

1.3.1 Aminoácidos.-

Importante clase de compuestos orgánicos que contiene un grupo

amino (NH2) y un grupo carboxilo(COOH), veinte de estos

compuestos son los contribuyentes de las proteínas. Se les

conoce como alfaaminoácidos y son los siguientes: Alanina,

arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutámico,

glutamina y otros.

Cuando una célula viva sintetiza proteínas, el grupo carboxilo de

un aminoácido reacciona con un grupo amino de otro, formando

un enlace peptídico. El grupo carboxilo del segundo aminoác ido

reacciona de modo similar con el grupo amino del tercero y así

7 EL NITRÓGENO

sucesivamente hasta formar una larga cadena o por varias de

ellas unidas por enlaces moleculares débiles. Cada proteína se

forma siguiendo las instrucciones contenidas en el ácido

nucleico, el material genético de la célula.

1.3.2 Red Trófica

La red trófica está dividida en dos grandes categorías: La red de

pastoreo, que se inicia en las palmas verdes, algas o plancton que

realiza la fotosíntesis, y la red de detritos que comienza con el

detrito orgánico. Estas redes están formadas por cadenas

alimentarias independientes. En la red de pastoreo los materia les

pasan desde la planta de los consumidores primarios

(herbívoros) y de estos los consumidores secundarios

(carnívoros). En la red de detritos los materiales pasan desde las

plantas y sustancias animales a las bacterias y a los

hongos(descomponedores), y de estos a los que se alimentan de

detritos(detritívoros) y de ellos a sus depredadores(carnívoros).

1.3.3 Nivel Trófico:

La red trófica se puede contemplar no solo como un entramado

de cadenas sino también como un conjunto de niveles tróficos

(nutricionales). A las plantas verdes que son las primeras

productoras de alimentos pertenecen al primer nivel trófico. Los

herbívoros, que son los consumidores de palntas verdes

corresponden al segundo nivel trófico. Los carnívoros, que son

8 EL NITRÓGENO

depredadores se alimentan de los herbívoros pertenecen al

tercero. Los omnívoros, que son consumidores que se alimentan

tanto de plantas como animales, se integra en el segundo y

tercero. Los carnívoros secundarios que son depredadores del

nivel trófico se elevan, el número de depredadores es menor, y

son más grandes, feroces y ágiles.

1.3.4 Microorganismos:

Ser vivo que solo se puede observar utilizando microscopios

ópticos o electrónicos.

Los microorganismos se clasifican en tres de los cinco reinos .

Las bacterias y cianobacterias pertenecen al reino monera, son

organismos con células procariotas y presentan una gran

variedad de formas de vida. Hay bacterias fotosintéticas,

quimiosintéticas, y heterótrofas.

1.3.5 Fertilizante o abono:

Sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para

enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal, las plantas

no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o

los aminoácidos, esenciales a la nutrición humana, pues

sintetizan todos los que precisan. Solo exigen una docena de

alimentos químicos que deben presentarse en una forma que la

planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno,

9 EL NITRÓGENO

por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de

úrea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro.

CAPÍTULO II

10 EL NITRÓGENO

CICLO BIOGEOQUIMICO DEL NITRÓGENO

2.1 Definición

Este es quizá uno de los ciclos más complicados con mayor, ya que el

nitrógeno se encuentra en varias forman y se lleva a cabo en él, una serie

de procesos químicos en el que en nitrógeno es tomado del aire y es

modificado para finalmente ser devuelto a la atmosfera. El nitrógeno (n2)

es el elemento que se encuentra en forma libre (estado gaseoso) y en

mayor abundancia en la atmosfera 78% se colocan entre los principa les

elementos biogeoquímico; sin embargo. Es tan estable que apenas se

combinan co notros elementos por tanto, es difícil que los organismos los

asimilen ya que primero necesitan desdoblarlo y emplearlo en la síntesis

de aminoácidos proteínas ácidos nucleicos y otras moléculas

fundamentales para su metabolismo. Por o tanto, teniendo esto en cuenta

es fácil notar su importancia en la vida de cientos de organismos.

En este sentido, se necesita una gran cantidad de energía para desdoblarlo

y combinarlo con otros elementos como el carbono y el oxígeno. Esta

ruptura puede hacerse por dos mecanismos: descargas eléctricas y fijación

fotoquímica, que proveen suficiente energía como para formar nitratos

(no3) este último procedimiento es reproducido en las plantas

reproductoras y fertilizantes.

11 EL NITRÓGENO

Sin embargo existe una tercera norma de fijación de nitrógeno que es

llevado por bacterias que usan enzimas en lugar de la luz solar o descargas

eléctricas. Estas bacterias puedes ser las que viven en el suelo o aquellas

que en simbiosis forman nódulos en las raíces de ciertas plantas

(leguminosas) pata fijar el nitrógeno, destacando los géneros

RHIZOBIUM o AZOTBACTER las cuales también actual libremente.

Otro grupo son las cianobacterias acuáticas (alga verde-azuladas) y las

bacterias quimiosintéticas, tales como el género nitrosomas y

nitrozococcus que juegan un papel muy importante en el cicle de este

elemento al transformar el amonio en nitrito mientras que e genero

nitrobacter continua con la oxidación del nitrito (NO2) a nitrato (NO3), el

cual queda disponible para ser absorbido o disuelto en el agua pasando así

en otros ecosistemas tanto como nitratos (NO3) o como amonio(NH3) así

mismo los animales herbívoros sintetizan las proteínas a partir de los

vegetales mientras que los carnívoros la obtienen a partir de los herbívoros

por ultimo cave mencionar que todos los seres vivos almacenan grandes

cantidades de nitrógeno inorgánico en forma de proteínas y que vuelven

muévanme al suelo con los excrementos o al descomponerse los cadáveres

. por los que el metabolismo de los compuestos nitrogenados, los animales

acaban formando iones amonio que resulta muy toxico y deben ser

eliminados. Esta eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos

peces y organismos acuáticos) en forma de urea(el hombre u otros

organismos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales de zonas

secas) para que posterior mente las bacterias nitrificantes se encarguen de

12 EL NITRÓGENO

transformarlo. Ya sea por un procedimiento u por otro en nitrógeno es un

elemento que está presente en la materia viva, porque es un componente

esencial para la formación de proteínas y ácidos nucleicos y que es

absorbido por los productores que lo requieren para la elaboración de estos

pasando luego los consumidores, más tarde a los descomponedores y

finalmente regresa de nuevo al medio ambiente, sin embargo existen

ciertas bacterias llamadas desnitrificantes (entre ellas pseudomonas

desnitrificans) que vuelven parte del nitrógeno inorgánico del suelo a la

atmosfera de forma gaseosa, produciendo una pérdida de este elemento

para los ecosistemas y la biosfera. Estas bacterias habitan en los pantanos

y los fondos carentes de oxígeno , así mismo estas bacterias pertenecen al

género THIOBACILLUS , quienes utilizan los nitratos en proceso

metabólico que al final reintegran ala atmosfera como nitrógeno en forma

gaseosa.

2.2 Fases del Ciclo

El ciclo del nitrógeno tiene 5etapas, e las cuales la asimilación no es

realizada por las bacterias.

3.2.1 Fijación:

Las fijación biológica del nitrógeno cosiste en la

incorporación del nitrógeno atmosférico, alas planta, gracias a

alguno microrganismos, principalmente bacterias y

cianobacterias que se encuentran presentes en el suelo y en

13 EL NITRÓGENO

ambientes acuáticos. Esta fijación se da por medio de la

conversión del nitrógeno gaseoso (N2) en amoniaco ( NH3) o

nitratos (NO3-). Estos organismo buscan la enzima nitrogenasa

para su descomposición sin embargo, la nitrogenasa solo

funciona en ausencia de oxígeno, la bacterias debes de alguna

forma de aislar la enzima de su contacto. Algunas estrategias

utilizadas por las bacterias para aislarse del oxígeno son: vivir

debajo de las capas de moco que cubren a las raíces de ciertas

plantas, o bien, vivir dentro dentro de engrosamientos especiales

de las raíces llamados nódulos, en leguminosos como los porotos

(parecidos a las alubias), las arvejas y arboles como el tamarugo

( Rhizobium).

La relación entre Rhizobium y sus plantas huéspedes es

mutualista: las bacterias reciben carbohidratos elaborados por la

planta, y la planta recibe nitrógeno en una forma asimilable. En

el medio acuático la fijación de nitrógeno es realizada por

cianobacterias. Algunas especies de helechos de agua, como la

Azorella, tienen cavidades en las cuales viven cianobacterias en

una manera comparable a la asociación de Rhizobium con las

leguminosas. La cantidad de nitrógeno fijado por estas bacterias

es impresionante: 200 millones de toneladas anuales

2.2.2 Nitrificación o mineralización.

Solamente existen dos formas de nitrógeno que son asimilab les

por las plantas, el nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+). Las raíces

14 EL NITRÓGENO

pueden absorber ambas formas, aunque pocas especies prefieren

absorber nitratos que amoniaco. El amonio es convertido a

nitrato gracias a los microorganismos por medio de la

nitrificación. La modificación de NH4+ a NO3- depende de la

temperatura del suelo. La transformación, es decir, la conversión

se da más rápida cuando la temperatura esta arriba de los 10° C

y el pH está entre los 5.5-6.5; asimismo, este proceso se ve

completado entre dos a cuatro semanas. Esta fase es realizada en

dos pasos por diferentes bacterias: primero, las bacterias del

suelo Nitrosomonas y Nitrococcus convierten el amonio en

nitrito (NO2-), luego otra bacteria del suelo, Nitrobacter, oxida

el nitrito en nitrato. La nitrificación les entrega energía a las

bacterias.

2.2.3 Asimilación.

La asimilación ocurre cuando las plantas absorben a través de

sus raíces, nitrato (NO3-) o amoniaco (NH3), elementos

formados por la fijación de nitrógeno o por la nitrificac ión.

Luego, estas moléculas son incorporadas tanto a las proteínas,

como a los ácidos nucleicos de las plantas. Cuando los animales

consumen los tejidos de las plantas, también asimilan nitrógeno

y lo convierten en compuestos animales.

2.2.4 Amonificación

15 EL NITRÓGENO

Los compuestos proteicos y otros similares, que son los

constitutivos en mayor medida de la materia nitrogenada

aportada al suelo, son de poco valor para las plantas cuando se

añaden de manera directa. Así, cuando los organismos producen

desechos que contienen nitrógeno como la orina (urea), los

desechos de las aves (ácido úrico), así como de los organismos

muertos, éstos son descompuestos por bacterias presentes en el

suelo y en el agua, liberando el nitrógeno al medio, bajo la forma

de amonio (NH3). En este nuevo proceso de integración de

nitrógeno al ciclo, las bacterias fijadoras llevan a cabo la

digestión enzimática, por lo que el amonio se degrada a

compuestos aminados, como proteosas, peptonas y al final, en

aminoácidos. Es por esta razón que el proceso se llama

aminificación o aminización.

2.2.5 Inmovilización

Es el proceso contrario a la mineralización, por medio del cual

las formas inorgánicas (NH4+ y NO3-) son convertidas a

nitrógeno orgánico y, por tanto, no asimilables.

2.2.6 Desnitrificación

La reducción de los nitratos (NO3-) a nitrógeno gaseoso (N2),

y amonio (NH4+) a amoniaco (NH3), se llama desnitrificac ión,

y es llevado a cabo por las bacterias desnitrificadoras que

revierten la acción de las fijadoras de nitrógeno, regresando el

16 EL NITRÓGENO

nitrógeno a la atmósfera en forma gaseosa. Este proceso

ocasiona una pérdida de nitrógeno para el ecosistema; ocurre

donde existe un exceso de materia u orgánica y las condiciones

son anaerobias, además de que hay poca disponibilidad de agua

y un alto pH, aunado a los escurrimientos de los fertilizantes al

suelo.

El fenómeno de la desnitrificación se debe, a que en condiciones

de mucha humedad en el suelo, la falta de oxígeno obliga a

ciertos microorganismos a emplear nitrato en vez de oxígeno en

su respiración.

2.3 Aportaciones por lluvia

La lluvia contiene cantidades variables de nitrógeno en forma de amonio,

nitrato y óxidos de nitrógeno, y constituye una fuente importante de

nitrógeno en los sistemas naturales. Este aporte oscila entre 5 y 15 Kg.

N/ha/año. Sin embargo, para los sistemas agrícolas, este valor es pequeño

en comparación con el que hacen los fertilizantes químicos.

17 EL NITRÓGENO

CAPÍTULO III

18 EL NITRÓGENO

EL NITRÓGENO Y LA SALUD

3.1 Nitrógeno y sus beneficios

- El nitrógeno se utiliza para conservar los alimentos envasados al detener

la oxidación de los elementos que hacen que se estropeen.

- Las bombillas pueden contener nitrógeno como una alternativa más

barata al argón.

- El gas del nitrógeno se utiliza a menudo en la parte superior de los

explosivos líquidos para evitar que se detonen.

- El nitrógeno se utiliza para producir muchas piezas eléctricas tales como

transistores, iodos y circuitos integrados.

- Cuando se seca y se presuriza el gas nitrógeno se usa como un gas

dieléctrico para equipos de alta tención

- Se utiliza para la fabricación como acero inoxidable

- Se utiliza para reducir el riesgo de incendio en los sistemas militares de

combustible de la

- Cuando se seca y se presuriza, se utiliza para rellenar los neumáticos de

los aviones y los automóviles (coches) sin embargo los vehículos

comerciales suelen usar aire normal

- Los tanques de nitrógeno están sustituyendo gradualmente a los tanques

de dióxido de carbono como fuente de alimentación de pistolas de

paintball.

19 EL NITRÓGENO

- También pudo utilizarse como una alternativa en la persuasión de la

cerveza el gas nitrógeno que hace burbujas más pequeñas por lo que la

cerveza es mas suave

- El nitrógeno liquido se utiliza para la conservación (llamado crio

preservación debido a la baja temperatura) de la sangre, esperma y el

ovulo de nuestras muestras biológicas.

- También se utiliza para enfriar los detectores de los rayos X y las

unidades centrales de procesamiento en los ordenadores cuando están

calientes.

- El nitrógeno es el compuesto de casi todas las drogas farmacológicas :

en odontología el gas de la risa (OXIDO NITROSO) se puede utilizar

como un anestésico

3.2 Efectos del nitrógeno sobre la salud.

Las moléculas del nitrógeno, en estado natural se encuentran

principalmente en el aire .En el agua y en los suelo el nitrógeno puede ser

encontrado compuesto, en forma de nitratos y nitritos.

Los humanos han cambiado radicalmente las proporciones naturales de

nitratos y nitritos, mayormente debido a la aplicación de estiércoles que

contienen nitrato. El nitrógeno es emitido en grandes cantidades por las

industrias .A lo largo de la historia, se nota un incremento de la presencia

de nitratos y nitritos en el suelo y en el agua , en un incremento de la

20 EL NITRÓGENO

concentración de nitrógeno en las fuentes utilizadas para consumo

humano y por ende también utilizada en el agua potable.

A los nitratos y nitritos son conocidos por causar varios efectos sobre la

salud humana .estos son los efectos más comunes:

- Tiene reacciones con la hemoglobina en la sangre, causando

una disminución en la capacidad de oxígeno en la sangre.(nitr ito)

- Provoca la disminución del funcionamiento de la glándula

tiroidea (nitrato).

- Ocasiona un bajo almacenamiento de la vitamina

A.(NITRATO).

- Favorece la producción de nitrosaminas, las cuales son

conocidas como unas causas más comunes de cáncer.

En 1987, SALVADOR MONCADA descubrió que este era un mensajero

vital del cuerpo para la relajación de los músculos, y hoy se sabe que está

involucrado en el sistema cardiovascular, sistema inmunitario, el sistema

nervioso central y periférico.

Aunque el óxido nítrico tiene una vida relativamente corta, se puede

difundir a través de las membranas para llevar a cabo sus funciones. En

1991 como un equipo encabezado por K.E.ANDERSON, del hospital

universitario de LUND, SUECIA, demostró que el óxido nítrico activa la

erección por medio de la relajación del músculo que controla el flujo de la

sangre en el pene.

21 EL NITRÓGENO

El dióxido de nitrógeno es muy dañino, pues al ser inhalado forma ácido

nítrico con la humedad de los bronquios.

CONCLUSIONES

22 EL NITRÓGENO

23 EL NITRÓGENO

RECOMENDACIONES

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RERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

(s.f.). APELLIDOS Y NOMBRES DEL AUTOR SEGUN ORDEN ALFABETICO EDICION(AÑO)

CUIDAD

El NITRÓGENO

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3geno

CICLO DEL NITRÓGENO

http://www.ciceana.org.mx/contenido.php?cont=128

El NITRÓGENO Y LA SALUD

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/n.htm

http://www.peruecologico.com.pe/lib_c24_t03.htm}