Ecosistemas bacterianos y ciclos biogeoquímicos

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José Ángel San Segundo Vera
hace 7 años
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2 Ecosistemas bacterianos y ciclos biogeoquímicos

3 EN LOS ECOSISTEMAS, LA MATERIA SE RENUEVE CÍCLICAMENTE

6 EL FLUJO DE LA MATERIA EN LOS ECOSISTEMAS (materia orgánica sencilla) Mineralización Materia inorgánica

7 MICROORGANISMOS DESCOMPONEDORES Bacterias descomponedoras CO 2 Fermentación butírica restos vegetales (Bacillus amylobacter, Clostridium butiricum) Fermentación pútrida restos proteicos (Bacterium limens, Clostridium sprogenes) Hongos de la descomposición de la madera Arqueobacterias anaeróbicas metanógenas CH 4 Ambientes anaerobios: fango de los pantanos, tubos digestivos, CO 2 Bacterias metanotróficas

9 CICLO DEL CARBONO Y LOS MICROORGANISMOS

10 CICLO DEL CARBONO Y LOS MICROORGANISMOS

11 CICLO DEL CARBONO

12 CICLO CORTO DEL CARBONO (ciclo biológico) CO 2 atmosférico CO 2 Humus Quimiorganótrofos Bacterias metanotróficas Cianobacterias y algas Metanógenos Descomposición CH 4

13 Ciclo largo del C (ciclo geológico) Carbonatación

16 CICLO DEL NITRÓGENO

17 CICLO DEL NITRÓGENO Y LOS MICROORGANISMOS Animales

18 CICLO DEL NITRÓGENO Y LOS MICROORGANISMOS N 2 atmosférico Nódulos leguminosos con Rhizobium Reducción asimilatoria del nitrato por las plantas. Conversión de NO 3 en forma orgánica. NO, N 2, N 2 O Amonificación Descomposición de compuestos orgánicos de nitrógeno, por bacterias amonificantes (a ph neutro se encuentra como radical NH 4 + ). NH 3 Nitrificación en 2 pasos: - Nitrosomonas, que oxida el NH 3 a nitritos (NO 2 ). - Nitrobacter, que oxida el NO 2 a nitrato (NO 3 ). NO 3 Desnitrificación Conversión desasimilatoria de NO 3 a N 2, NO y N 2 O. Retorno del nitrógeno a la atmósfera y empobrecimiento del suelo.

19 CICLO DEL NITRÓGENO Urea Ácido úrico Desnitrificación Nitratos Nitritos Nitratación Nitrosación Excrementos Degradación MO Amonificación Amoniaco Microorganismos fijadores Nitrificación

20 CICLO DEL NITRÓGENO Y LOS MICROORGANISMOS Consumidores

21 Bacterias DESCOMPONEDORAS, NITRIFICANTES y DESNITRIFICANTES Compuestos nitrogenados, urea, ácido úrico, Bacterias descomponedoras (fermentaciones pútridas) AMONIFICACIÓN NH 3 NITROSACIÓN (Nitrosomas) NITRIFICACIÓN Bacterias nitrificantes NITRATACIÓN NO 2 - (Nitrosbacter) NO 3 - ASIMILACIÓN N 2 (a la atm.) (Pseudomonas) Bacterias desnitrificantes DESNITRIFICACIÓN

22 LAS BACTERIAS DEL N CIERRAN EL CICLO BIOGEOQUÍMICO DEL N Cierran el ciclo biogeoquímico del N

23 ASIMILACIÓN DEL N. ORGANISMOS FIJADORES DE NITRÓGENO Org. autótrofos Captan el N a partir de los nitratos disueltos en el suelo. Org. heterótrofos Incorporan el N a partir de los alimentos orgánicos. Bacterias y cianobacterias Fijan el N atmosférico gracias al complejo enzimático nitrogenasa y al NADH. Los e- del NADH pasan a la ferredosina, la cual los transfiere a la nitrogenasa, formándose NH 3. Ej. de bacterias fijadoras de N 2 Azobacter, Clostridium (heterótrofas) Rhizobium (simbiontes de plantas) Rhodospirillum (fotosintéticas)

24 BACTERIAS FIJADORAS DEL NITRÓGENO

25 BACTERIAS FIJADORAS DEL NITRÓGENO Hay una simbiosis entre las bacterias del género Rhizobium, que fijan el N 2 atmosférico, y las raíces de las Leguminosas ( bacteriorrizas). 25

26 Bacteriorriza Rhizobium 26

27 Nódulos radiculares de las bacteriorrizas 27

30 CICLO DEL AZUFRE SO 4 2- (sulfatos) H 2 S (sulfuros)

31 CICLO DEL AZUFRE SO 2 SO 2 HS-R CaSO 4 SO 2 4 FeS Putrefacción Reducción asimilatoria Ambiente óxico SO 2 4 Ambiente anóxico SO 2 4 S 0 Bacterias quimiolitotróficas oxigénicas S 0 Bacterias fototróficas anoxigénicas HS HS H 2 S (g) O 2 SO 2 4 Reducción desasimilatoria

32 CICLO DEL AZUFRE El S se encuentra en las rocas como sulfato, SO 4 2- (yeso) o sulfuros, H 2 S (pirita). Bacterias oxidantes del S (Thiobacillus) Plantas Oxidan el S o los sulfuros a sulfatos, SO 4 2- Bacterias reductoras de sulfatos (Desulfovibrio) Transforman los sulfatos en sulfuros, H 2 S

34 CICLO DEL HIERRO El Fe se encuentra en las rocas en forma de compuestos ferrosos, Fe 2+ (pirita, limonita) o férricos, Fe 3+ (oligisto). En los pantanos, las bacterias anaerobias reducen los minerales de Fe en estado férrico a estado ferroso, más soluble; el Fe férrico se acumula en el fondo a disposición de los organismos. En un medio ácido (minas de carbón, ), otras bacterias (Thiobacillus ferrooxidans) oxidan el Fe ferroso a Fe férrico.

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