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CICLO DEL AZUFRE
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CICLO DEL AZUFRE
AZUFRE
Es bien abundante en la corteza terrestre.
Se encuentra como: azufre elemental, sulfuros minerales, sulfatos, H2S en el gas natural y como azufre orgánico en aceites combustibles y carbón.
El azufre está incorporado prácticamente en todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos.
Las mayores reservas de azufre están en las aguas marinas y en rocas sedimentarias.
Como sulfato, en estado totalmente oxidado, es el segundo anión más abundante en agua dulce (después del bicarbonato) y el agua salada (después del cloruro).
Las aguas oxidadas contienen principalmente sulfatos, mientras que las aguas anóxicas acumulan sulfuros. La precipitación mineral tienen lugar como yeso (CaSO4) o como sulfuro de metal, ejemplo pirita (FeS).
DEPÓSITOS DE AZUFRE EN LA NATURALEZA
REDUCCIÓN DE SO4-2
El SO4-2 es reducido a nivel de sulfuro
(-SH) para poder ser asimilado por plantas, algas y muchos microorganismos heterotróficos. La reducción de sulfato a sulfuro de hidrógeno requiere de la inversión de 8 electrones.
REDUCCIÓN ASIMILATIVA DE SULFATO
La reducción asimilativa del sulfato es el proceso mediante el cual una gran variedad de organismos vivos utilizan sulfato como fuente de azufre para la biosíntesis de compuestos organosulfurados.
La fuente de azufre para los animales proviene mayormente de los compuestos organosulfurados que consumen en su dieta.
La metionina que ingieren los animales suple el azufre utilizado en la síntesis de cisteina.
En plantas, algas y hongos, la conversión de H2S a azufre orgánico conlleva su reacción con el aminoácido serina para formar el aminoácido sulfurado cisteina.
En bacterias, el H2S se combina con O-acetilserina para formar cisteina. A partir de la cisteina se sintetizan entonces otras moléculas organosulfuradas.
.
REDUCCIÓN DISIMILATIVA DE SULFATOLa reducción disimilativa de sulfato
representa un patrón de respiración anaerobia.
Consiste en la habilidad de un selecto grupo de microorganismos procariotas para utilizar sulfato como aceptador final en cadenas de transporte de electrones que generan energía (bacterias reductoras de sulfato).
La reducción disimilativa de SO4-2 requiere, al
igual que la reducción asimilativa, de la activación del sulfato a expensas de ATP
BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATOS
REDUCCIÓN DISIMILATIVA DE AZUFRE ELEMENTAL (S°)
Las bacterias reductoras de azufre se caracterizan por su capacidad para reducir el azufre elemental a sulfuro, y por su incapacidad para reducir sulfato hasta sulfuro.
Varios géneros de arquebacterias y eubacterias quimioorganotróficas demuestran la capacidad de oxidar sustratos orgánicos (principalmente péptidos pequeños, glucosa y almidón) anaeróbicamente, utilizando S° como aceptador final de electrones.
OXIDACIÓN ANAEROBIA DE H2S, S Y SO3
-2 POR FOTOTROFOS
La mayoría de las bacterias fotosintéticas verdes y púrpuras son capaces de oxidar compuestos sulfurados reducidos a sulfato, bajo condiciones anaerobias. Los donantes de electrones más comunes en las bacterias fototróficas antes mencionadas son el sulfuro de hidrógeno (H2S) y el tiosulfato (SO3
-2).
OXIDACIÓN AEROBIA DE H2S, S Y SO3
-2 POR QUIMIOLITOTROFOS
Existe un grupo de procariotas quimiolitototróficos capaces de crecer a expensas de sulfuro de hidrógeno, azufre elemental o tiosulfato como donantes de electrones. Dicho grupo se identifica como las bacterias de azufre incoloras (para diferenciar dicho grupo de las bacterias fotosintéticas pigmentadas).
OXIDACIÓN ANAEROBIA DE H2S, S Y SO3
-2 POR QUIMIOLITOTROFOS
Un grupo reducido de bacterias quimiotitotróficas que oxidan azufre pueden utilizar nitratos (NO3
-) como aceptador final de electrones, en lo que constituye un proceso de respiración anaerobia. Este patrón metabólico ha sido observado en bacterias de los géneros Thiomicrospira y Thermothrix.
CICLO DEL FOSFORO
FOSFORO
Es un elemento esencial para los seres vivos, y los procesos de la fotosíntesis de las plantas, como otros procesos químicos de los seres vivos, no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo.
El fósforo interviene en la composición del ATP, ácidos nucleicos y fosfolipidos. En la naturaleza la disponibilidad de fósforo se produce por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos, y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas
Se encuentra mayoritariamente inmovilizado en los sedimentos oceánicos profundos.
Algunas bacterias pueden almacenar acido fosfórico en forma de polifosfatos en los gránulos de volutina.
En el ecosistema marino, el ciclo del fosforo es fundamental para la existencia de los seres vivos en mares y océanos del mundo. Su presencia es importante porque es un elemento imprescindible en la síntesis de materia orgánica en el mar y es muy utilizado por el fitoplancton (plancton vegetal).
En estuarios y dominios de agua cerrados se pueden encontrar altas concentraciones de nutrientes como resultado de las descargas urbanas o efluentes que contienen detergentes ricos en polifosfatos.
Aunque obviamente el fósforo es beneficioso para muchos procesos biológicos, en las aguas superficiales una excesiva concentración de fósforo es considerado un contaminante (eutrofización).
ASIMILACIÓN DEL FOSFATO INORGÁNICO SOLUBLE
Se da cuando estas formas disponibles de fósforo inorgánico son consumidas por microorganismos, es decir que se transforma en fósforo orgánico a través de diferentes seres vivos (en el agua las algas llevan a cabo su absorción, en el suelo las bacterias se encargan de su fijación).
DEFOSFORILACIÓN Ó MINERALIZACIÓN
Es la conversión microbiana del P orgánico a H2PO4 o HPO4
2-(ortofosfato), que son formas de fósforo inorgánico solubles. El P orgánico puede ser mineralizado mediante la acción de enzimas fosfatasas, producidas por hongos y bacterias. Cuando estas enzimas actúan liberan fosforo en forma de fosfatos.
SOLUBILIZACIÓN MICROBIANA DEL FOSFATO INORGÁNICO INSOLUBLE
Los fosfatos insolubles que no pueden ser asimilados por las plantas, pueden ser llevados a formas solubles por la acción de muchos microorganismos.
La vía principal de solubilización es mediante la producción de ácidos orgánicos, tales como el ácido nítrico y sulfúrico.
…por su atención
Muy agradecido…
