El documento describe los principales ciclos biogeoquímicos, incluidos los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y oxígeno/hidrógeno. Explica que estos ciclos involucran el intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas y abióticas, y son impulsados por la actividad microbiana, como la fijación de nitrógeno y carbono, la mineralización y la nitrificación/desnitrificación.

1. LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

2. Ciclos Biogeoquímicos El término acuñado del griego “bios”, vida, “geos”, tierra y química. Composición de la tierra (y sus elementos químicos orgánicos e inorgánicos) con la vida. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

3. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se reciclan. Los ciclos biogeoquímicos son activados directa o indirectamente por la energía que proviene del sol. Se refiere en resumen al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas y abióticas. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

4. Ciclo del Carbono Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

5. La fijación del carbono atmosférico se produce por microorganismos fotolitótrofos y quimiolitótrofos. La formación de metano (CH 4 ) por bacterias metanógenas es una desviación del ciclo llevada a cabo por arqueobacterias. Se pueden establecer cadenas tróficas de materia viva (organismos depredadores) y cadenas tróficas de materia muerta (detritus) en la que la actividad de los microorganismos conduce a la mineralización (producción de CO 2 ). Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

6. Los microorganismos son los principales responsables de la mineralización de la materia orgánica de los detritus. La actividad microbiana puede hacer el carbono inaccesible a los consumidores: formación de humus, producción de metano, la conversión de a celulosa o materia fecal. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

7. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

8. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010 CICLO DEL HIDRÓGENO Y DEL OXÍGENO

9. El metabolismo microbiano está condicionado por la disponibilidad y tolerancia al oxígeno. La actividad microbiana tiende a reducir el potencial redox y a dificultar la vida aerobia. Muchos microorganismos pueden continuar su actividad en condiciones anaerobias; pero esto no es posible en el caso de animales. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

10. La actividad microbiana causa cambios en el pH del suelo o agua. Estos cambios en el pH pueden tener efectos selectivos sobre bacterias. Tiene efectos químicos sobre la solubilidad de gases en el agua, la disponibilidad de nutrientes. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

11. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

12. Ciclo del Nitrógeno Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

13. 1. Fijación del Nitrógeno : Proceso de reducción del N 2 atmosférico, no asimilable, a NH 4 + (amonio) asimilable por las plantas y, a través de ellas, por toda la cadena trófica. La fijación de nitrógeno se produce únicamente por bacterias en condiciones anaerobias y requiere el consumo de una gran cantidad de energía. Las bacterias nitrificantes son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico que utilizan las plantas para llevar a cabo sus funciones. También algunas algas verde-azules son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico. Algunos microorganismos son: Rizobium, Azotobacter, Beijerinckia, Hongos, Cianobacterias, Nostoc, Anabaena. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

14. 2. Amonificación : Consiste en la liberación del NH 4 + de las moléculas inorgánicas. Es un proceso microbiano producido por microorganismos ureolíticos y por especies que posean desaminasas. ( Clostridium y Acetobacter ) 3. Nitrificación : es la transformación del amoniaco a nitrito, y luego a nitrato. Esto ocurre por la intervención de bacterias del género Nitrosomonas , que oxidan el NH 3 a NO 2 . Los nitritos son oxidados a nitratos NO 3 mediante bacterias del género Nitrobacter . Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

15. 4. Desnitrificación : Se produce por la actividad de microorganismos que, en condiciones de anaerobiosis, son capaces de utilizar NO 3 - y NO 2 - en la respiración anaerobia. ( Basillus y Pseudomonas ) Los productos finales son diferentes estados de oxidación del nitrógeno (NO, N 2 O, N 2 ). Este proceso cierra el ciclo del nitrógeno: es una reducción desasimiladora. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

16. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

17. Ciclo del Azufre Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

18. El ciclo comprende varios tipos de reacciones redox desarrolladas por microorganismos: 1. Desulfuración, por algunas bacterias, que producen SO 4 = en condiciones aerobias y H 2 S en condiciones anaerobias. 2. Bacterias anaerobias respiradoras de SO 4 = producen H 2 S. 3. Bacterias fotosintéticas anaerobias pueden usar el H 2 S produciendo azufre elemental (Sº). 4. Bacterias quimiolitótrofas que utilizan el H 2 S para producir ATP. Existen asociaciones entre bacterias formadoras y consumidores de H 2 S. El Sº es la forma no asimilable y sólo puede entrar en el ciclo por la acción de algunas bacterias que son capaces de oxidarlo a SO 4 = . Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

19. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

20. Ciclo del Fósforo Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

21. La forma esencial del fósforo (tanto orgánico como inorgánico) es el fosfato. La actividad microbiana : producción de ácidos orgánicos que aumenten o disminuyan la solubilidad de los fosfatos en el ecosistema. El fosfato suele ser limitante del crecimiento. Cuando esta materia orgánica comienza a descomponerse, se incrementan los procesos de respiración y, por consiguiente, el consumo de oxígeno, lo que genera un incremento de anaerobiosis conocido como proceso de eutrofización. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

22. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010 EUTROFIZACIÓN

23. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010 EUTROFIZACIÓN

24. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010

25. Vanessa V. Valdés S. M.Sc. M.Ed. I semestre 2010 ESTUDIAR LO EXPLICADO RECORDAR