O nitrogênio é um elemento essencial à vida, mas não está prontamente disponível para a maioria dos organismos. As bactérias desempenham um papel crucial no ciclo do nitrogênio, convertendo o gás nitrogênio (N2) em formas que podem ser utilizadas pelas plantas e outros organismos vivos.

Aqui estão as principais etapas do ciclo do nitrogênio, com foco no papel das bactérias:

Fixação de nitrogênio:
- O gás nitrogênio é a forma mais abundante de nitrogênio na atmosfera, mas não é diretamente acessível à maioria dos organismos vivos.
- Certas bactérias, conhecidas como bactérias fixadoras de nitrogênio, têm a capacidade de converter o gás nitrogênio em amônia (NH3). Este processo é crucial porque é o ponto de entrada do nitrogênio no ciclo do nitrogênio.
- As bactérias fixadoras de nitrogênio podem ser de vida livre, como Azotobacter e Clostridium, ou podem estabelecer relações simbióticas com plantas, formando nódulos radiculares em leguminosas (por exemplo, soja, feijão e ervilha).

Nitrificação:
- A amônia, produzida através da fixação de nitrogênio, é convertida em nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-) pelas bactérias nitrificantes.
- As bactérias Nitrosomonas são responsáveis ​​pela conversão inicial da amônia em nitrito, enquanto as bactérias Nitrobacter convertem o nitrito em nitrato.

Assimilação:
- As plantas absorvem nitrato e o utilizam para sintetizar proteínas, ácidos nucléicos e outros compostos contendo nitrogênio.
- Os animais obtêm nitrogénio consumindo plantas ou outros animais, incorporando o nitrogénio da sua dieta nos seus próprios tecidos.

Desnitrificação:
- Sob condições de oxigênio limitado, as bactérias desnitrificantes convertem os nitratos novamente em nitrogênio gasoso, liberando-o na atmosfera.
- Este processo é importante porque equilibra o ciclo do nitrogênio e completa o ciclo de conversão do nitrogênio.

Amonificação:
- Quando as plantas e os animais morrem, os seus compostos azotados são decompostos pela decomposição de bactérias num processo chamado amonificação.
- Este processo liberta amónia de volta ao solo, onde pode ser posteriormente convertida através das outras fases do ciclo do nitrogénio.

O papel das bactérias no ciclo do nitrogênio é essencial para manter o equilíbrio do nitrogênio no meio ambiente. Sem a acção bacteriana, o azoto permaneceria inacessível à maioria dos organismos, limitando o crescimento das plantas, a produtividade agrícola e a saúde geral do ecossistema.