4 ciclo del nitrógeno

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DISEÑO MOLECULAR DE LA VIDA; 
METABOLISMO DE LOS COMPUESTOS NITROGENADOS.
Dra. Nataly Bernuy Osorio
(nbernuy@lamolina.edu.pe)
TEMAS:
▪ Ciclo del nitrógeno
▪ Aminoácidos: Clasificación, estructura y metabolismo
▪ El ADN y ARN, código genético, nucleótidos
▪ Proceso de transcripción del ADN
▪ Degradación de nucleótidos
▪ Enzimas: Clasificación y factores
▪ Proteínas: Clasificación, función y estructura, digestión, absorción y 
síntesis proteica
CICLO DEL NITRÓGENO
▪ Nitrógeno es un elemento versátil e indispensable para los seres vivos
▪ Existe en forma orgánica e inorgánica, y a la vez en muchos estados de 
oxidación:
o Nitrógeno orgánico R-NH2
o Nitrógeno gaseoso N2
o Óxido de nitrógeno NO
o Bióxido de nitrógeno NO2
oAmoniaco NH3
oOxido nitroso N2O
oNitrito
oNitrato
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE EL NITRÓGENO?
1. Todas las forma de vida dependen del nitrógeno
2. Principal reservorio es la atmosfera (78% de la atmosfera es N2 
gaseoso
3. Son pocos los organismos que pueden reducirlo como procariotas 
(cianobacterias y azotobacterias)
4. No se conoce ninguna eucariota que fije nitrógeno: plantas y algas 
requieren nitrato para ingresar el nitrógeno, mientras que, los 
animales necesitan nitrógeno ya reducido en forma de radicales 
amino
CICLO DEL NITRÓGENO
✓ Amonificación
✓ Nitrificación
✓ Asimilación
CICLO DEL NITRÓGENO
AMONIFICACION:
Los compuestos nitrogenados del suelo producto de la descomposición son 
metabolizados por m.o., que liberan el exceso de nitrógeno en forma de 
amoniaco y amonio.
NITRIFICACION:
Varias especies de baterías comunes en los suelos son capaces de oxidar el ion 
amoniaco o ion amonio, generando energía.
ASMILACION:
Plantas pueden tomar amonio y nitrato a través de raíces y pueden usarlo para 
síntesis de proteína y ácidos nucleicos.
PROCESOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO
1. Fijación del nitrógeno:
▪ El nitrógeno de la atmósfera es incorporado a amoníaco y luego en 
compuestos orgánicos.
▪ La fijación es realizada por algunas bacterias, p.e. genero Rhizobium presentes 
nódulos de raíces de legumbres; sin embargo, también hay otros eventos 
naturales que pueden causar la fijación de pequeñas pero significativas 
cantidades de nitrógeno.
✓ Fijación biológica (m.o.)
✓ Fijacion por eventos naturales (relámpagos y flujos de lava)
✓ Fijacion antropogénica (quemado de combustible fosil, fertilizantes 
nitrogenados sintéticos y cultivos de legumbres)
PROCESOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO
2. Toma de nitrógeno:
▪ El amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es usualmente 
incorporado de forma rápida en las proteínas y otros compuestos de nitrógeno 
orgánico (planta anfitriona, bacteria u otro organismo).
3. Mineralización del nitrógeno:
▪ El nitrógeno que se incorporo a la materia orgánica se convierte a nitrógeno 
inorgánico.
▪ Los organismos descomponedores consumen la materia orgánica, durante este 
proceso una cantidad significativa del nitrógeno contenido dentro del 
organismo muerto se convierte a amonio, estando disponible para ser usado 
por plantas o transformaciones posteriores.
PROCESOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO
4. Nitrificación:
▪ por el nitrógeno que descomposición se convierte a nitrato, para ello se 
requiere la presencia de oxigeno, razón por la cual sucede en ambientes ricos 
en oxigeno. Las consecuencias de este proceso: los iones de amonio tienen 
carga (+) uniéndose a partículas y materias orgánicas del suelo de carga (-).
5. Desnitrificación:
▪ Las formas oxidadas de nitrógeno como nitrato y nitrito, se convierten en 
dinitrógeno N2 y en menor medida a oxido nitroso (N2O).
▪ Estos gases son importantes en la agricultura ya que contribuyen a formar 
smog (dinitrógeno) y gas invernadero (oxido nitroso).
AMINOACIDOS 
▪ Unidades básicas de las proteínas
▪ Contienen un grupo amino y un grupo 
carboxilo
▪ Existen 20 AA´s proteicos que conforman las 
proteínas.
▪ Poseen configuración L-α aminoácido, pero 
también existen D -α aminoácido
Unidad 
básica
Dos 
grupos
20 AA`s
Clasificación de aminoácidos
(Por su esencialidad)
ESENCIALIDAD AMINOÁCIDOS
Esenciales ILE, LEU, LYS, MET, PHE, THR, TRP, VAL
No esenciales GLY, ALA, TYR, SER, CYS, GLU, GLN, ASP, ASN, PRO
Condicionalmente 
esenciales
ARG, HIS
AMINOÁCIDOS ESENCIALES
‐ Humano adulto: Lis, met, leu, isoleu, val, fenilala, trip y treo (8)
‐ Niños: Todos + histidina (9)
‐ Cerdos: Todos + arginina (10)
‐ Pollos: Todos + Gli–Ser (11)
¿Quienes sintetizan aminoácidos esenciales?
microorganismos plantas animales
NOMENCLATURA: 
UNIÓN INTERNACIONAL DE 
BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR
▪ Aminoácidos: abreviado con las 3 
primeras letras del AA
Alanina ALA
Metionina MET
• Polipéptidos y proteínas: abrevia 
con 1 sola letra del AA
Arginina R Lisina K
Aspartato D Tirosina Y
Glutamato E Triptófano W
Tetrapéptido ALA – CIS – ARG – GLY
A C R G 
(alanilcisteinarginilglicina)