Figura. Ciclo del nitrógeno.

El ciclo del nitrógeno describe cómo el nitrógeno atmosférico N₂ se transforma en compuestos aprovechables por los seres vivos y luego regresa a la atmósfera. Aunque el N₂ es muy abundante en el aire, la mayoría de las plantas y animales no puede utilizarlo directamente porque sus átomos están unidos por un enlace muy estable. Por eso intervienen microorganismos especializados. En la imagen aparecen bacterias fijadoras de nitrógeno, algunas libres en el suelo y otras asociadas a las raíces de plantas leguminosas. Estas bacterias convierten el N₂ en amonio NH₄⁺, una forma química que puede incorporarse al suelo y entrar en las redes alimentarias.

Después de la fijación, ocurre la amonificación, proceso en el que los descomponedores, como bacterias y hongos, degradan restos de plantas, animales muertos, excrementos y materia orgánica. Durante esta descomposición, el nitrógeno orgánico de proteínas, ácidos nucleicos y otros compuestos se transforma nuevamente en amonio. Luego intervienen las bacterias nitrificantes, que convierten el amonio primero en nitrito NO₂⁻ y después en nitrato NO₃⁻. El nitrato es una forma muy importante porque muchas plantas lo absorben fácilmente por sus raíces mediante asimilación, incorporándolo a aminoácidos, proteínas, clorofila y material genético.

El ciclo continúa cuando los animales obtienen nitrógeno al alimentarse de plantas o de otros animales. Cuando esos organismos excretan desechos o mueren, el nitrógeno vuelve al suelo y puede reiniciar el proceso. Finalmente, las bacterias desnitrificantes transforman nitratos en nitrógeno gaseoso N₂, devolviéndolo a la atmósfera. Así se cierra el ciclo. Este proceso es esencial para la fertilidad del suelo, la producción de alimentos y el equilibrio de los ecosistemas, porque sin nitrógeno disponible no podrían formarse proteínas, enzimas, ADN ni tejidos vivos.