Azot je gradivni element proteina i ključna komponenta genetskog koda. Bez njega život kakav poznajemo ne bi postojao. Čak 78% vazduha čini molekularni azot (N₂), međutim, većina živih bića ne može da ga iskoristi u tom obliku.
Zbog toga u prirodi postoji složen skup biohemijskih procesa (azotni ciklus) koji omogućava transformaciju azota u oblike dostupne živim bićima.
Kako se to događa?
(1) Na početku se dva atoma azota drže za ruke i lebde u vazduhu. Nastane oluja i munja razdvoji atome. Jedan bez drugog, oni su sada brzi i nemirni i traže nekoga da se s njim udruže. Svaki od njih pronalazi molekul kiseonika i s njim uspostavlja vezu, a kada se oni sretnu s molekulima vode koje donosi kiša, nastaje nova zajednica – azotna kiselina, koju čine atomi azota, kiseonika i vodonika. Vodonik je s njima samo privremeno; kada svi oni s kišom dospeju u zemljište, vodonik odlazi kako bi pomogao u drugim procesima jer je mali i okretan i sa svima lako komunicira. Bez vodonika, ostaje jon koji čine atom azota i tri atoma kiseonika. On se zove nitratni jon (NO3–) i njega biljke lako uzimaju iz zemlje.
Istovremeno se događa čitav lanac procesa gde glavnu ulogu igraju bakterije.
(2) Drugi par atoma azota ne živi tako visoko, već u vazduhu koji ispunjava pore zemljišta. Njega direktno pokupi bakterija koja tu živi, najčešće Azotobacter ili Rhizobium. Ona takođe razdvaja atome i ulaže puno energije da svakom od njih dodeli po tri atoma vodonika. Tako nastane grupica po imenu amonijak, koju čine azot i tri vodonika (NH3). Taj amonijak u bakterijama ulazi u niz procesa gde azot na kraju postaje deo organskih molekula aminokiselina, proteina i nukleinskih kiselina.
(3) Ali Azotobacter i Rhizobium prave puno amonijaka. Jedan deo one iskoriste za svoj organizam, a drugi proslede u zemljište kako bi, nakon jednostavne transformacije, od amonijaka ponovo nastao nitratni jon koji biljke mogu da usvoje. Za tu transformaciju zadužena je druga ekipa bakterija čiji su predvodnici Nitrosomonas i Nitrobacter.
(4) Priroda je smislila još jedan način da se dođe do amonijaka, a taj proces ne počinje od azota u vazduhu, već od raznih živih bića. Azot je deo organizama biljaka i životinja – nalazi se u istim organskim molekulima kao i kod bakterija. Kada se uginuli organizmi, izmet ili drugi ostaci nađu u zemljištu, nastupi treća grupa bakterija, među kojima su najpoznatije Actinomycete, koje su sposobne da izvedu obrnut proces i vrate azot u oblik amonijaka.
Oba puta vode do onog nitratnog jona s početka priče. (5) Pored drugih molekula koje smo već spomenuli, biljke ga koriste i za izgradnju hlorofila pomoću kojeg se hrane preko procesa fotosinteze.
(6) Ciklus se zatvara tako što poslednja ekipa bakterija pretvara nitrate u molekule azota – dva atoma azota se ponovo hvataju za ruke i dižu se u atmosferu, uspostavljajući ravnotežu različitih oblika azota.
Kako je, i pored sve svoje složenosti, skladan ovaj ciklus! Toliko je mnogo vrednih učesnika i stupnjeva u njemu. Pritom, sve što se stvori, iskoristi se: ne postoji konačan proizvod, ni višak koji ne učestvuje u procesu, niti šteta po bilo koga. Svako ima svoju nezamenljivu ulogu, radeći istovremeno i za sebe i za celinu.
Autor: Tijana Repajić
Izvori fotografija:
- AI
- Interna arhiva