Nitrógeno Isótopo Técnicas

Un isótopo es una variante de un elemento con un peso atómico diferente. Dos isótopos estables de nitrógeno se producen en la naturaleza: nitrógeno - 14 y nitrógeno - 15 . El isótopo N - 14 es mucho más abundante , tanto en la atmósfera de la Tierra y en el tejido vegetal y animal . La rareza comparativa del isótopo N- 15 lo hace valioso para los biólogos y otros investigadores como un trazador (es decir , una especie de bandera que permite a los científicos a seguir nitrógeno a través de un sistema bioquímico o geoquímica ) . Macromoléculas biológicas

Si las células en cultivo se suministran sólo con nutrientes que contienen el isótopo N- 15 , su ADN llegará a contener N- 15 exclusivamente durante el curso de múltiples generaciones . En un famoso experimento , Matthew Meselson y Franklin Stahl crecieron E. coli en un medio de cultivo que contiene pesados ​​N - 15 nutrientes . Se transfieren las bacterias a los medios que contienen el más ligero N -14 isótopos , y se centrifuga el ADN de estas bacterias una generación y dos generaciones más tarde . La densidad del ADN en las células hijas fue intermedia . A través de este resultado , el experimento de Meselson - Stahl demuestra que la replicación del ADN produce dos copias , cada una conteniendo una cadena original que sirve como plantilla para la nueva cadena .
Contaminación

La proporción de N - 15 y N - 14 es a menudo más altos en las aguas residuales y los residuos agrícolas que en los ambientes oceánicos . Como la distancia de una fuente de aguas residuales se incrementa , esta relación poco a poco las tendencias hacia los valores normales para el medio marino . Los científicos pueden utilizar esta diferencia para mapear penachos de aguas residuales , y para determinar el origen de exceso de nitrógeno en ambientes marinos . Estas técnicas son importantes , porque el exceso de nitrógeno contribuye a la proliferación de algas nocivas en las aguas costeras .
Subterránea

Las altas concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas pueden ser perjudiciales para los seres humanos , así que el seguimiento de estos contaminantes es un tema de especial preocupación . Dependiendo de la ruta que toman para llegar a los arroyos locales , los nitratos pueden romperse a través de la acción de las bacterias desnitrificantes , por lo que los científicos pueden utilizar concentraciones locales de isótopos para seguir lo que ocurre con los nitratos en el agua subterránea (por ejemplo , si llegan a los ríos locales , la ruta que tarda en llegar a aquellas corrientes y así sucesivamente ) . Al igual que con el agua de mar , también pueden utilizar las proporciones de isótopos para identificar el origen de esta contaminación .
Ecología

Para entender los ecosistemas , los ecologistas tienen que saber que los organismos obtienen sus nutrientes , y la velocidad a la que reciclan los nutrientes a través del ecosistema . Debido a que el nitrógeno es un nutriente esencial , y los organismos que viven preferentemente hacer uso de la N -14 isótopos , el N - 14 a N -15 proporción es diferente en diversas partes de la cadena alimentaria . Los ecologistas pueden utilizar estos datos para realizar un seguimiento de nitrógeno a través de un ecosistema.