Il differenza principale tra la fissazione dell'azoto e la nitrificazione è che la fissazione dell'azoto è la conversione del gas azoto (N₂) in sostanze contenenti azoto, mentre la nitrificazione è la conversione degli ioni ammonio (NH⁴⁺) ai nitriti (NO^2-) e nitrati (NO^3-). Inoltre, la fissazione dell'azoto può avvenire attraverso processi atmosferici, industriali o biologici mentre la nitrificazione viene eseguita da batteri che vivono nel suolo e da altri batteri nitrificanti. Inoltre, nel ciclo dell'azoto, la fissazione dell'azoto è il primo passaggio, che fissa l'azoto atmosferico in ioni ammonio mentre la nitrificazione è il passaggio successivo in cui gli ioni ammonio vengono convertiti in nitriti.

La fissazione dell'azoto e la nitrificazione sono due processi del ciclo dell'azoto.

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Cos'è la fissazione dell'azoto?

La fissazione dell'azoto è il primo passo del ciclo dell'azoto e converte l'azoto atmosferico in ioni ammonio. In genere, l'80% dell'atmosfera terrestre contiene azoto gassoso. Tuttavia, l'azoto è un fattore nutritivo limitante per i produttori primari in quanto non sono in grado di assimilare l'azoto atmosferico. Pertanto, il ciclo dell'azoto è responsabile della conversione dell'azoto atmosferico nelle sostanze azotate, che possono essere facilmente assorbite dai produttori primari.

Figura 1: Ciclo dell'azoto

Inoltre, nel ciclo dell'azoto, sia gli organismi a vita libera, sia gli organismi simbionti, subiscono la fissazione dell'azoto. Significativamente, tutti questi organismi che fissano l'azoto condividono una caratteristica simile, ovvero hanno tutti lo stesso complesso enzimatico, la nitrogenasi. Inoltre, questo complesso enzimatico catalizza la riduzione del gas azoto in ammoniaca (NH3).

Inoltre, gli esempi di batteri azotofissatori a vita libera che sono aerobici includono Pseudomonas, Azotobacter, Methylomonas, Alcaligenes e Thiobacillus. Inoltre, Nostoc e Anabaena sono cianobatteri a vita libera aerobi, che fissano l'azoto. D'altra parte, gli organismi anaerobici a vita libera che fissano l'azoto includono Methanosarcina, Methanococcus, Charomatium, Chlorobium, Desulfovibrio e Clostridium. Inoltre, Rhizobium e Frankia sono i batteri simbionti che vivono nei noduli radicali dei legumi, fissando l'azoto.

Sebbene il ciclo dell'azoto sia il processo biologico di fissazione dell'azoto, il processo Haber-Bosch è il metodo di fissazione dell'azoto nell'industria. Inoltre, la fissazione atmosferica dell'azoto è il terzo metodo di fissazione dell'azoto in cui l'enorme energia del fulmine rompe le molecole di azoto, consentendo ai loro atomi di combinarsi con l'ossigeno per formare ossido di azoto. Tuttavia, questi ossidi di azoto si dissolvono sotto la pioggia, formando nitrati trasportati sulla terra.

Cos'è la nitrificazione

La nitrificazione è la seconda fase del ciclo dell'azoto, che converte gli ioni ammonio in nitriti e nitrati. Significativamente, i batteri effettuano la nitrificazione. Tuttavia, questo processo avviene in due successive sottofasi svolte da batteri diversi. Il primo passaggio è la conversione dell'ammoniaca in nitriti e il secondo passaggio è la conversione dei nitriti in nitrati. Qui, il primo passaggio è l'ossidazione dell'ammoniaca in nitriti. Inoltre, gli ossidanti dell'ammoniaca aerobici come Nitrosomonas, Nitrosospira e Nitrosococcus eseguono questo primo passaggio. Innanzitutto, l'ammoniaca monoossigenasi converte l'ammoniaca in idrossilammina, che viene quindi convertita in nitrito dall'azione dell'enzima, l'idrossilammina ossidoriduttasi.

Figura 2: reazione chimica del ciclo dell'azoto

Somiglianze tra la fissazione dell'azoto e la nitrificazione

Differenza tra fissazione dell'azoto e nitrificazione

Definizione

La fissazione dell'azoto si riferisce ai processi chimici del ciclo dell'azoto che assimilano l'azoto atmosferico nei composti organici, in particolare da alcuni microrganismi. D'altra parte, la nitrificazione si riferisce all'ossidazione biologica dell'ammoniaca o dell'ammonio in nitrito seguita dall'ossidazione del nitrito in nitrato.

Significato

La fissazione dell'azoto è la conversione del gas azoto in ammoniaca mentre la nitrificazione è la conversione dell'ammonio in nitriti e nitrati.

Tipo di processo

La fissazione dell'azoto può avvenire attraverso processi atmosferici, industriali o biologici mentre la nitrificazione viene eseguita da batteri che vivono nel suolo e da altri batteri nitrificanti.

Nel ciclo dell'azoto

La fissazione dell'azoto è il primo passo, che fissa l'azoto atmosferico in ioni di ammonio mentre la nitrificazione è il passaggio successivo in cui gli ioni di ammonio vengono convertiti in nitriti.

microrganismi

I batteri del suolo che fissano l'azoto come i cianobatteri e i batteri che vivono nei noduli radicali come il Rhizobium sono responsabili della fissazione dell'azoto mentre i batteri nitrificanti come Nitrosomonas e Nitrobacter sono responsabili della nitrificazione.

Conclusione

La fissazione dell'azoto è il processo di conversione dell'azoto atmosferico nelle sostanze azotate, che possono essere assorbite dalle piante. Pertanto, nel ciclo dell'azoto, l'azoto atmosferico si converte in ioni ammonio. Inoltre, i batteri del suolo, inclusi i cianobatteri e i batteri simbionti nei noduli radicali, incluso il Rhizobium, subiscono la fissazione dell'azoto. D'altra parte, la nitrificazione è la seconda fase del ciclo dell'azoto, convertendo gli ioni ammonio in nitriti e nitrati. Inoltre, Nitrosomonas e Nitrobacter sono i due tipi di batteri nitrificanti responsabili della nitrificazione. Quindi, la principale differenza tra la fissazione dell'azoto e la nitrificazione è il tipo di conversione e i tipi di microrganismi coinvolti nel processo.

Riferimenti:

1. Bernardo, Anna. "Il ciclo dell'azoto: processi, attori e impatto umano". Nature News, Nature Publishing Group, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Ciclo dell'azoto 2" per file: Nitrogen Cycle.svg (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikimedia 2. "Tabella dei processi nel ciclo dell'azoto" di Holivi5 - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia