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Los microorganismos en el ciclo del azufre y en otros ciclos minoritarios

Publicado por Javier García Calleja

Los descomponedores degradan los cadáveres y otros restos de materia orgánica, de modo que el azufre orgánico se mineraliza en forma de sulfatos (utilizables por las plantas a través de sus raíces), o también puede reducirse a azufre elemental y sulfuro de hidrógeno (H2S).

Distintos gnipos de bacterias realizan transformaciones (oxidaciones y reducciones), por las que el azufre puede encontrarse en forma de sulfatos, sulfuros o azufre elemental, dependiendo de las condiciones (aerobias, anaerobias, con o sin luz) que se presenten en el medio, generalmente acuático, y según se trate de depósitos en superficie o en profundidad.

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En resumen, los principales grupos de bacterias implicados en el ciclo del azufre son:

  • Bacterias fotosintéticas verdes y púrpuras del azufre, que oxidan el H2S (sulfuro de hidrógeno) y lo descomponen en H2 (hidrógeno) y S (azufre elemental) en lugar de hacer la fotolisis del H2O, pues hacen fotosíntesis anoxigénica. La fotosíntesis anoxigénica es aquella en la que no se desprende oxígeno, pues los electrones necesarios para reducir el CO2 y por lo tanto fijarlo, no proceden del agua sino de otros compuestos, en este caso del sulfuro de hidrógeno.
  • Bacterias quimiosintéticas del azufre, que utilizan la oxidación de H2S a SO4 2- hasta S para obtener energía necesaria para fabricar su propia materia orgánica. Las más importantes son las del género Beggiaota, como B. alba. Estas mismas en ausencia de oxígeno y otras, oxidan el azufre a sulfatos para obtener energía.
  • Bacterias heterótrofas anaerobias, que en su respiración emplean sulfatos, en vez del O2, como aceptor de electrones, y lo reducen a H2S.

Los microorganismos en otros ciclos biogeoquímicos.

En el ciclo del hierro existen bacterias quimiosintéticas implicadas en transformaciones de compuestos de hierro. El ciclo de este elemento está relacionado con el del azufre, dado que los hidróxidos y sulfatos de hierro reaccionan con el sulfuro de hidrógeno en aguas estancadas y precipitan en forma de sulfuros de hierro.

Concretamente, las ferrobacterias como Lepthotrix ochracea fijan el CO2 aprovechando la energía liberada de la transformación oxidativa de compuestos ferrosos a férricos (así pueden transformar los depósitos minerales de carbonatos de hierro en yacimientos de óxidos de hierro).

La bacteria filamentosa Sphaerotilus natans contiene incrustaciones de óxidos de hierro formadas a partir de compuestos de hierro solubles y puede ser la responsable de la película pardusca que se ve a menudo en la superficie de aguas contaminadas.

La relación de las bacterias con el hierro es compleja: de hecho encontramos bacterias oxidantes del hierro (Thiobacillus ferrooxidans, Gallionella), capaces de transformar por oxidación el hierro ferroso a hierro férrico, siendo bacterias típicamente acidófilas . ( Por ejemplo, Thiobacillus ferrooxidans utiliza el gradiente de protones naturales en su entorno de pH bajo para generar ATP a través de la ATP sintasa, a continuación, elimina el exceso de protones citoplasmáticos por reducción de oxígeno  en presencia de hierro mediante la oxidación, estando implicados el citocromo C y el citocromo A1, todos en la membrana citoplasmática). También hay bacterias que realizan la operacion contraria y son bacterias reductoras de hierro (Pseudomonas, entre otros) a través de un proceso anaerobio en la cual el hierro es usado como un “sumidero de electrones (aceptor terminal de electrones).

También en el ciclo del fósforo, las bacterias fosfatizantes intervienen en la descomposición de los cadáveres y excrementos devolviendo fosfatos inorgánicos al suelo, que son utilizados en disolución por las plantas.

ciclo del fosforo

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