vignette|droite|upright=2|Le cycle de l'azote dans le sol Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique qui décrit la succession des modifications subies par les différentes formes de l'azote neutre en formes réactives (diazote, nitrate, nitrite, ammoniac, azote organique) et vice-versa. Les analyses isotopiques de l'azote faites dans différents compartiments géologiques et de la biosphère et notamment dans les sédiments lacustres montrent que ce cycle a été récemment fortement perturbé par l'Homme qui a plus que doublé la quantité d'azote réactif (Nr) annuellement ajoutés à la biosphère, essentiellement à partir de 1895 ± (± 1 pour l'écart-type) avec une forte augmentation dans les années 1960 à 2010, principalement dans l'hémisphère Nord. L'azote est un composé de base de la matière organique, en particulier pour la synthèse des acides aminés constituant les protéines et les bases nucléiques de l'ADN. De ce fait, la réduction de est considérée comme aussi essentielle à l'évolution et à la perpétuation de la vie sur Terre que la photosynthèse. D'autre part, les composés de l'azote participent au métabolisme cellulaire, comme matériau à oxyder en milieu oxygéné, ou au contraire comme oxydant accepteur d'électrons en milieu anoxyque. Dans le cycle biologique, l'azote se présente sous forme d'ion ammonium, de nitrate ou de nitrite, ou de matière organique. Les végétaux assimilent l'azote, soit directement sous forme d'ion ammonium, soit sous forme de nitrate ou de nitrite qu'ils réduisent par photosynthèse ; et le transforment en matière organique. Les champignons, animaux et monocellulaires hétérotrophes ne peuvent assimiler l'azote que sous forme de matière organique, qu'ils utilisent également comme source d'énergie. La décomposition de matières organiques restitue de l'ammoniaque. L'oxydation de cet ammoniaque par certaines bactéries leur fournit de l'énergie, et produit des nitrites, puis des nitrates. Cependant, dans notre environnement globalement oxydant, l'ion ammonium est normalement oxydé et ne s'accumule pas de manière significative.

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Cyanobacteriota
Les Cyanobacteriota sont des bactéries photosynthétiques. Longtemps appelées Cyanobacteria, ce nom n'a jamais été officiellement validé malgré son usage très courant. Le nom validé Cyanobacteriota a été officialisé début 2023 par l'ICN et l'ICSP (International Committee on Systematics of Prokaryotes). Plus communément appelées cyanobactéries, elles forment un phylum de bactéries qui contient la classe validée des Cyanophyceae et non-validée des Candidatus Melainabacteria (le mot Candidatus signifie que ces bactéries n'ont pas été cultivées en laboratoire).
Archaea
Les archées () ou Archaea (du grec ancien , « originel, primitif »), anciennement appelés archéobactéries, sont des microorganismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire des êtres vivants constitués d'une cellule unique qui ne comprend ni noyau ni organites, à l'instar des bactéries. D'apparence souvent semblable à ces dernières, les archées ont longtemps été considérées comme des bactéries extrêmophiles particulières, jusqu'à ce que les recherches phylogénétiques sur les procaryotes, commencées en 1965, aboutissent, avec les travaux de Carl Woese et George E.
Nitrification
thumb|350px|Diagramme montrant le cycle de l'azote. La nitrification est le processus biologique par lequel les nitrates sont produits dans l'environnement. Celle-ci se fait en deux étapes distinctes, chacune sous l'action de micro-organismes différents. Étape 1 : l'ammoniaque est oxydé en nitrite, c'est la nitrosation (réaction par des bactéries du genre Nitrosomonas, , ), appelée également nitritation. Étape 2 : le nitrite est oxydé en nitrate, c'est la nitratation (réaction par des bactéries du genre Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira).
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