Ciclo del AzufreMdulo de Microbiologa I Isaac Armendriz Daniel Vizuete

PresenciaCorteza Terrestre Organismo sVivos Volcanes Medios Acuticos Residuos Orgnico s

Diez ms comunes

Sufhidrilo (-SH)

Azufre (S8)

Sulfatos (SO4)=

Sulfuros Metlicos (S)=

ProcesosActividad humana Plantas, algas y microorganismos hetertrofos

Minera

Azufre inerte

Asimilacin en forma de sulfato (SO4)=

Incorporacin de sulfhidrilo (-SH) en aminocidos

ProcesosMicroorganismos Descomposicin en Suelos Descomposicin en Medios acuticos

Alta toxicidad del H2S

Desulfuracin Mercaptanos y H2S

Degradacin DMSP DMS y H2S

ProcesosFlujo de H2S, DMS y mercaptanos

Atmsfera

Hidrsfera

Fotooxidacin

Oxidacin

Formacin de Sulfatos

Microorganismos Aerobios

Fototrfica

Proceso

ReaccinH2S S0 (SO4)-2

Presencia O2

OrganismosQuimiolitotrofos Thiobacillus Beggiatoa Quimiolitotrofos Fototrofos rojos y verdes Desulfovibrio Desulfobacter

Oxidacin Sulfuro/ Azufre

Aerbico

Anaerbico(SO4)-2 H2S

Reduccin Sulfato

Anaerbico

Reduccin Azufre

S0 H2S

Anaerbico

Desulfuromonas Arqueas hipertermfilasDesulfovibrio Otros

Desproporcin de Azufre

(S2O3)-2 H2S + (SO4)-2

Especfico

Oxido-Reduccin Compuestos orgnicosDesulfurilacin

CH3SH CO2 + H2S DMSO DMSSORGNICO H2S

Especfico

Algas, bacterias, hongosAlgas, bacterias, hongos

Especfico

http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/CTMA/BIOSFERA/s.htm

Transformaciones Oxidativas del AzufrePresencia O2 Compuesto s reducidosQuimiolitotrofos

Beggiatoa Thioploca Thiothrix Thermothrix

H2S + O2 S-2 + H2O 210,4kJ/molS8 (SO4)-2

H 2S

http://www.google.com.ec/imgres?img url

http://www.google.com.ec/imgres?imgurl=http://starcentral.mbl.edu/msr/rawdata/viewable/be

Compuestos

reducidos

Quimiolitotrofos facultativos

Thiobacillus

S0 + 1 O2 + H2O H2SO4 629,2kJ/molH2SO4 (SO4)-2

H 2S

S8

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Thiobacillus&lan

Acidfilas

Thiobacillu s

Quimiolitotrofos obligados

Oxidacin Azufre Reduccin CO2

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Thiobacillus&lan

Acidfilas

Thiobacillus denitrificans

Oxidacin Azufre Reduccin NO3

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Thiobacillus&lan

Termoacidfilas

Sulfobacillu s

Quimioauttrofo s

Oxidacin Azufre

http://wiki.biomine.skelleftea.se/wiki/index.php/Sulfobacillus_spp.& usg

Acidfilas

Thiobacillus ferrodoxidan s

Quimiolitotrofos obligados

Oxidacin Azufre Reduccin Hierro

http://eurjmin.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/18/6/845

MediosChimeneasSustratos

Hidrotermales Volcnicos Blancas (azufre) Negras (sulfuros) Invertebrados Microorganismos

Transformaciones Reductoras del AzufreLa reduccin del sulfato produce sulfuro de hidrgeno, que se incorpora a los compuestos orgnicos.

Muchos microorganismos usan los iones de sulfato como fuente de azufre

Hay reductores asimilatorios y desasimilatorios

El azufre elemental puede usarse en los procesos de respiracinDesulfuromonas acetoxidans crece a partir de acetato, reduciendo anaerbicamente cantidades de S a H2S

G = -23,9 kJ/mol

se encuentran en medios ricos en sulfuro y azufre elemental

Vive sintroficamente con las bacterias verdes del azufre

Clorobiceas

regeneran el H2S mediante la respiracin de azufre,

fotooxidan el H2S a S- y excretan el azufre elemental al exterior de la clula.

En ambientes hidrotermales submarinos, hay arqueas anaerobias termofilas que respiran azufre con hidrgenos gasPyrobaculum ThermoproteusPyrodictium

reaccin quimiolitotrfica

Algunas de estas arqueas son quimiolitotrofas facultaivas

sulfurgenas

Bacillus, Pseudomonas y Saccharomyces liberan sulfuro de hidrogeno a partir de sulfato

La reduccin de sulfato se puede dar en un amplio margen de pH, presin, temperatura y salinidad

Los donadores de electrones mas comunes piruvato lactato hidrgeno molecular

La reduccion del sulfato es inhibida por la presencia de iones oxgeno, nitrato o frricos

La reduccion desasimilatoria la hacen bacterias arqueas a temperaturas de hasta 105 C

Todos los reductores de sulfato, activan el sulfato a 5- fosfosulfato de adenosina (ASP)

En la asimilacin de sulfato inorgnico se da una serie de reacciones de transferencia

el ATP y el APS, produciendo la 3fosfoadenosina-5fosfo-sulfato (PAPS) y ADP.

La reduccin del sulfato es inhibida por iones oxigeno, nitrato o frricos.bacterias verdes del azufre en el parque Yellowstone

Los compuestos orgnicos en sedimentos marinos producen una aceleracin de la reduccin desasimilatoria

INTERACCIONES ENTRE LOS CICLOS DEL AZUFRE Y DEL HIERRO En el ciclo del azufre se da la corrosin anaerbica de estructuras de hierro y acero,

Rx espontaneas y con intervencion de microorganismos.Desulfovibrio desulfuricans

Sulfato de Hierro

http://genome.jgi-psf.org/desde/desde.home.html

La superficie del hierro reacciona espontaneamente con el agua

Desulfovibrio desulfuricans elimina la capa protectora de H2 y forma H2S

El H2S ataca el hierro en una Rx quimica espontanea,

Como resultado el hierro metalico se convierte en hidroxido ferroso y sulfuro ferroso

Bibliografa

Ecologa Microbiana y Microbiologa Ambiental, R.M. Atlas, R. Bartha, Ed. Prestton, 2007. http://www.elergonomista.com/biologia/cicloa.ht m http://www.danival.org/100%20biolomar/3600mi cromar/mm_240_azufre.html http://www.slideshare.net/IPSEN/ciclo-del-azufre http://www.lenntech.es/ciclo-azufre.htm http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hiper texto/04Ecosis/138CicS.htm