ORGANICAZIONE dell'azoto

ORGANICAZIONE dell'azoto

La nutrizione azotata delle piante verdi ha luogo mediante utilizzazione di composti azotati assai semplici, sotto forma di nitrati o di sali ammoniacali. Alcune piante, come le Graminacee, mostrano particolare preferenza per i nitrati, altre, come quelle dei terreni torbosi o ricchi di humus, si nutrono più frequentemente di azoto ammoniacale. L'utilizzazione di tali composti inorganici ha luogo mediante la combinazione di essi con i composti organici del carbonio (donde il nome d'organicazione), che risultano dal processo di fotosintesi clorofilliana. L'organicazione dei composti azotati è quindi sempre conseguente ai processi d'organicazione del carbonio o fotosintesi clorofilliana.

Per i composti ossigenati dell'azoto, come i nitrati, è certo che una prima fase consiste nella riduzione dei nitrati con cessione d'ossigeno; tale riduzione sembra si verifichi con ossidazione di composti zuccherini e con formazione d'acido ossalico, che è assai frequente nelle piante, e la cui origine, oltre che per altre ossidazioni, si ritiene dipenda dalla nutrizione nitrica delle piante. È assai probabile che i nitrati che, del resto, s'originano abbondantissimamente sulla superficie terrestre per ossidazione biologica di ammoniaca a nitrati, siano ridotti ad ammoniaca. L'ammoniaca proveniente dalla riduzione dei nitrati o assorbita come tale dalle piante, si combina con acidi organici ternarî, che sono frequentissimi nelle piante, eliminando un atomo d'idrogeno e legando il gruppo NH₂ a tali acidi ternarî, come l'acetico, il succinico, il valerianico, ecc., formando amminoacidi, che sono diffusissimi nei viventi, specialmente in tutti i casi nei quali ha luogo la mobilizzazione dei composti azotati. Alcune volte un altro gruppo NH₂ si lega ancora a tali amminoacidi e si hanno i diamminoacidi, sempre in sostituzione di un ossidrile di un radicale alcoolico. Sono tali corpi che si ritiene costituiscano i primi prodotti della formazione di composti organici dell'azoto nelle piante. Essi si trovano frequenti nelle piante, ma in piccola misura; la loro quantità va invece aumentando notevolmente durante la germinazione dei semi o lo sviluppo delle gemme, perché si formano dalla scissione delle sostanze albuminoidi di riserva. Negli organi, come nei germogli, nei quali si va svolgendo una intensa nutrizione azotata, questi amminoacidi si legano fra loro con eliminazione d'acqua, per lo più unendosi un gran numero di molecole di questi composti, che nelle piante sono stati riconosciuti appartenere a 19 specie chimiche differenti. Dalla condensazione di questi amminoacidi risultano le sostanze albuminoidi o proteiche. Quest'organicazione dell'azoto si verifica non solo nelle piante verdi, ma anche in quelle prive di clorofilla, a disposizione delle quali siano dei composti organici del carbonio; le piante parassite o quelle saprofite, che vivono su substrati organici differenti, sono talora capaci di utilizzare già composti organici azotati, ma spesso anche di organicare l'azoto, in modo analogo a quanto si è visto nelle piante verdi.

Vi sono dei microrganismi e anche dei funghi superiori (meno studiati) che sono capaci di formare azoto organico a spese dell'azoto dell'aria; appartengono a tale tipo di organismi i cosiddetti batteroidi delle leguminose che vivono in simbiosi con le radici di tali piante, alcuni fermenti butirrici ed altri batterî; le modalità di tale fissazione non sono note; è probabile che l'azoto si leghi direttamente all'idrogeno per formare dei gruppi NH, che si legano poi a formare amminoacidi, e, in seguito, le proteine che costituiscono il plasma di tali microrganismi.

Anche i composti minerali dello zolfo, che vengono assorbiti dalle piante per lo più sotto forma di solfati, sono organicati mediante un preventivo processo di riduzione, cioè di distacco dell'ossigeno che caratterizza l'acido solforico dei solfati; dopo tale riduzione rimane un gruppo SH-, il quale si lega con un acido lattico a formare uno speciale amminoacido, la cisteina, presente in tutte le molecole proteiche, e della quale si è rilevata la grandissima importanza nella funzione respiratoria.

Il fosforo, che è pure assorbito sotto forma di acido, legato alle basi (fosfati), non viene ridotto dalle piante, ma il radicale acido si lega ad altri corpi (sostanze basiche, come le basi puriniche o pirimidiniche, o alcoli, come la glicerina) a formare composti assai complessi, come gli acidi nucleinici o i fosfatidi.