Este documento describe las bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre, incluyendo los géneros Azotobacter, Derxia y Beijerinckia. Explica que estas bacterias aerobias obtienen su energía de compuestos orgánicos y fijan el nitrógeno atmosférico para producir proteínas. También presenta tablas sobre los diferentes microorganismos fijadores de nitrógeno y sus características.

1. BACTERIAS FIJADORAS
DE NITRÓGENO DE VIDA
LIBRE
MIGUEL ANGEL GARCÍA RESTREPO
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAUNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL (Microbiología)

2. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
El nitrógeno hace parte de los
metabolismos escenciales de la vida;
este comprende el 78% del aire, es
inerte y sólo entra al sistema biológico
cuando es fijado, es decir combinado
con otros elementos en especial
carbono, hidrógeno y oxígeno.

3. Desgraciadamente se ha abusado
de él al punto de que se ha
producido contaminación en el aire,
suelo y agua con secuelas
negativas en la cadenas tróficas y
en la calidad de vida. Esto ha
sucedido porque no se ha tenido en
cuenta la verdadera capacidad de
las plantas y microorganismos del
suelo para transformar formas
inorgánicas a orgánicas.

5. 1-Nitrógeno atmosférico, 2-Entrada en la cadena
alimentaria, 3-Descomposición de la materias
animales (amonificación), 4-Devolución a la
atmósfera por desnitrificación, 5-Ingreso en el
medio acuático por lixiviación, 6-Humus, 7-
Nitrificación. 8-Fijación del nitrógeno en las raíces
por las bacterias simbióticas, 9-Absorción del
nitrógeno producido por la actividad eléctrica de la
atmósfera, 10-Descomposición de las materias
vegetales (amonificación).

6. La Fijación Y Adquisición Del Nitrógeno Es
Fundamental Para El Crecimiento Y
Desarrollo Vegetal, Superada Solo Por La
Fotosíntesis.
FIJACION DelFIJACION Del
NITROGENONITROGENO

7. Los microorganismosLos microorganismos
fijadoresfijadores de Nde N
Concomitante con la aplicación de
fertilizantes, ocurren la volatilización de
óxidos de N a la atmósfera, el
agotamiento de recursos renovables, el
desbalance del ciclo global de N y la
contaminación de los mantos acuíferos
por exceso de nitratos.

8. Los microorganismosLos microorganismos
fijadoresfijadores de Nde N
Existen en la naturaleza tres grandes
sistemas de fijación:
 En forma libre
 Asociaciados a una planta
 Simbiosis

9. MICROORGANISMO
TIPO DE METABOLISMO
AL FIJAR N IMPORTANCIA ECONÓMICA
BACILACEAS
Bacillus polymyxa
Clostridium
Aeróbico,
heterotrófico Beneficios marginales en agricultura
AZOTOBACTERIAS
Azotobacter
Azomonas insignis
Azotococcus agilis
Beijerinckia derxii
Derxia gummonsa
Xhantobacter flavus
Anaeróbico,
heterotrófico
Beneficios a cosechas no
confirmados
ENTEROBACTERIAS
Klebsiella pneumoniae-nterobacter aerogenes-Erwinia
herbicola-
Citrobacter freundii-Azospirillum brasilense
Anaeróbico
o microaerófilo
Importantes en la fijación asociativa
RIZOBIACEAS
Rhizobium- Bradyrhizobium
Microaerófilo,
heterotrófico
Muy importantes en el cultivo de
leguminosas

10. STREPTOMICETACEAS
Frankia
Microaerófilo,
heterotrófico
Uso potencial en bosques
METANOMONADACEAS
Methylocystis- Methylococcus
Microaerófilo,
autotrófico
Obtención de proteína unicelular
TIOBACTERIACEAS
Thiobacillus ferrooxidans
Microaerófilo Minería microbiana
CIANOFICEAS
Anabaena- Nostoc- Gloeothece
Spirulina- Synechococcus
Anaeróbico o
microaerófilo,
fotolitotrófico
Cultivo de arroz,
producción de proteína unicelular
CROMATIACEAS
Chromatium vinosum
Anaeróbico,
fotolitotrófico
CLOROBIACEAS - Chlorobium limicola Anaeróbico,
fotolitotrófico
RODOSPIRILACEAS
Rhodospirillum rubrum- Rhodopseudomonas palustris
Rhodobacter capsulatus
Rhodomicrobium vannielli
Anaeróbico,
fotoorganotrófico
Depuración de aguas residuales,
abono y pienso para piscifactorías
Tabla 1. Microorganismos fijadores de nitrógeno

11. En la siguiente tabla se muestran algunos de losEn la siguiente tabla se muestran algunos de los
organismosorganismos de vida librede vida libre aeróbicosaeróbicos fijadores defijadores de
nitrogeno su respectivanitrogeno su respectiva fuente de energíafuente de energía::
Fuente de
energía
Organismo
Fototrofos Cianobacterias (no todas )
Litotrofos Alcaligenes, thiobacillus (algunas
especies),
Organotrofos
Bacterias: Azobacter spp, Klebsiella,
Beijerinckia, bacillus, polymyxa,
Mycobacterium, Azopirillum,Citrobacter
Freundii. Metilotrofos (algunos)

12. GENERO AZOTOBACTER
•Fija nitrógeno aeróbicamente
•Tamaño de 2-4 micras, forma oval o bacilar.
•Colonias de aspecto mucoso(cápsula polisacárida).
•Alta tasa de respiración.
•Forma quistes, aunque su tasa metabólica no se reduce a cero.
•A. chrococcum, tiene una nitrogenasa con cofactor vanadio-hierro,
en vez de molibdeno-hierro.

13. FAMILIA AZOTOBACTERIACEAE
•Son proteobacterias, aerobias y fijadoras de nitrógeno de vida libre.
•Presentan NITROGENASA y evitan el contacto con el oxígeno. Si
fijan nitrógeno aeróbicamente parece ser que la nitrogenasa se asocia
con proteínas o bien mantiene una alta tasa respiratoria.

15. caracteristcas y funciones de las bacterias
Género Característica Habitat
Azotobacter Bacilo grande, produce quistes
mesófilos
Suelos neutros o alcalinos PH 6-8.5
Derxia Bacilos, colonias gruesas y
rugosas temp. del suelo
Suelos húmedos
Beijerincki
a
Bacilos en forma de pera ,
colonias, Temp suelo
Suelos ácidos
Aclostridiu
m cl paste
urinum
Anaerobio esporulado
cilíndrico msófilos
Suelo PH 5-8.5 (hasta 4)

16. Colonia de azotobacter aislada y cultivada en placaColonia de azotobacter aislada y cultivada en placa
de agarde agar
 Tamaño: 1-5 milímetros de diámetro
 Forma: circular
 Pigmentación: color amarillento cremoso y tonalidad
blancos, similares como el agar
 Elevación :pulvinate, levantado
 Borde: liso
 Superficie: liso
 Características Ópticas
 Bajo Luz Transmitida: opaco

17. Colonia de azotobacter aislada y cultivada en placaColonia de azotobacter aislada y cultivada en placa
de agarde agar
 Bajo Luz Reflejada: opalescente, relucienter, brillante
 Estructura: amorfo
 Consistencia: viscoso
 Olor: musky
 Otro áreas grandes funcionan en asociaciones de colonias
que parecen una colonia grande
 Otras Colonias No había otros tipos de la colonia visibles.

19. MorfologíaMorfología de lade la CelulaCelula dede las bacterias dellas bacterias del
azotobacterazotobacter en coloracion de grahmen coloracion de grahm
 Forma
 las barras rectangulares, y sobre todo barras ovales
 Eje : derecho
 Extremos :redondeado
 Cociente del tamaño (ancho:largo) :1:2
 El agrupación: solos, la mayoría era extremo apareado al
terminar
 Coloración de grahm: negativo

21. MorfologíaMorfología de lade la celulacelula dede las bacterias dellas bacterias del
azotobacterazotobacter en coloración de grahmen coloración de grahm
 Otro :membranas externas oscuras , puntos púrpuras
minúsculos dentro de la célula, de la densidad que
disminuye de puntos más cercano al centro, pero de
ninguna vacuola clara y distinta en el centro
 las células mostraban como estaban en diversas etapas de
la división:
 algunos tenían centros más estrechos
 algunos habían pellizcado cerca de los centros
 algunos parecían extremo de dos barras oval para terminar

24. Obtienen su energía de:
Hemicelulosas, almidón, azucares,
alcoholes, ácidos orgánicos, molibdeno-
hierro.
Se desarrollan mejor en presencia de materia
orgánica no nitrogenada accequible.
Fijan el nitrógeno libre en forma de
proteínas
Fuente de alimentosFuente de alimentos

25. Ecologia BacterianaEcologia Bacteriana
 , los microbiólogos del suelo y los ecologistas
microbianos han tendido para distinguir
microorganismos del suelo como beneficiosos o
dañosos según sus funciones y cómo afectan calidad
del suelo, crecimiento vegetal y la producción, y la
salud de planta

26. Ecologia BacterianaEcologia Bacteriana
 los microorganismos beneficiosos son los que
pueden fijar el nitrógeno atmosférico, descomponer
basuras orgánicas y residuos, desintoxicar
pesticidas, suprimir enfermedades de planta y
patógeno llevados del suelo, realizar completamente
un ciclo nutriente, y producir compuestos bioactivos
tales como vitaminas, hormonas y enzimas que
estimulen el crecimiento vegetal

27. Ecologia BacterianaEcologia Bacteriana
 Los microorganismos dañosos son los que pueden
inducir enfermedades de planta, estimular patógenos
llevados del suelo, inmovilizar los alimentos, y
producir las sustancias tóxicas y putrescentes que
afectan negativamente el crecimiento vegetal y
salud.

28. Ecologia BacterianaEcologia Bacteriana
 Los ingenieros han procurado a menudo solucionar
los problemas del suelo usando métodos químicos
y físicos establecidos. Sin embargo, han encontrado
generalmente que tales problemas no pueden ser
solucionados sin usar métodos y tecnologías
microbianos en coordinación con la producción
agrícola

29. APLICACIÓN SANITARIAAPLICACIÓN SANITARIA
•Es poca en sentido positivo debido a al
baja eficiencia comparativa.
•En la lagunas de estabilización donde
halla compuestos nitrogenados,
controlando la cantidad de nitrógeno,
si excede los valores apropiados se
produce eutroficación.
•En los suelos se puede hacer un
buen manejo de ellas y evitar el
exceso de fertilizantes
nitrogenados que causan
contaminación.