LITOTROFISMO

3. Respiraciones anaerobias3. Respiraciones anaerobias• El oxígeno gaseoso no interviene.• El aceptor de electrones es un compuesto distinto al

oxígeno. Nitrato, sulfato, etc.• En algunas bacterias, al final de la cadena de transporte

electrónico, puede existir un aceptor diferente del oxígeno (respiración anaerobia). Los aceptores y sus respectivos productos reducidos (A AH2) son:

• NO3-- N2

• SO42- SH2

• fumarato succinato • CO2 CH4

• Fe3+ Fe2+

• Con estos aceptores se obtiene menos energía que con el oxígeno, porque la pareja O2/H2O es más oxidante que las otras.

• Tambien se les llama proceso anóxicos.

4. Catabolismo quimiolitotrofo

• Obtienen energía quimica de fuentes minerales.

• La capacidad de obtener energía por fosforilación oxidativa a partir de donadores inorgánicos de electrones sólo se presenta en ciertos grupos de procariotas.

• Cada grupo fisiológico de quimiolitotrofos usa un tipo de donador inorgánico:

• bacterias de hidrógeno (H2)• bacterias del hierro (Fe2+) • bacterias del azufre (S2-, S0).

bacterias nitrificantes

• Con dos subtipos diferentes: • las oxidadoras de amoniaco (llamadas nitrosas)

• y las oxidadoras del nitrito (llamadas nítricas).

Membrana de bacterias Gram (-)

Grupo nitroso

Grupo nitro

Bacterias desnitrificantes

El uso desasimilativo de nitrato se llama desnitrificación,desnitrificación, y ocurre por medio de una serie de fases donde el N va cambiando su estado de oxidación:

NO3-- NO2

- (nitrito) NO (óxido nítrico)

N2O (óx. nitroso) N2 (dinitrógeno)

Ciclo biogeoquimico del N

• Usan el sulfato como aceptor de electrones

• Por una ruta especial en la que el sulfato primero tiene que activarse con ATP formando la adenosina-fosfo-sulfato ( APS).

• La mayoría son quimiorganotrofas,quimiorganotrofas, pero algunas quimiolitotrofas quimiolitotrofas pueden usar H2 donador de electrones.

Bacterias sulfatorredutoras

DEFINICIÓN :REDUCTORAS DE SULFATO

• Son las bacterias que tienen la facultad de reducir sulfato, sulfito o tiosulfato de manera no asimilatoria, utilizandolos como aceptores de electrones, produciendo como desecho metabólico ácido sulfhídrico.

Reducción de sulfato

MO + SO42- H2S + HAc

HAc + SO42- H2S + CO2

GÉNEROS : BRS.

• Actualmente se han reconocido 18 géneros, subdivididos en dos grandes grupos según si oxidan o no el acetato como fuente de carbono y energía

MICROORGANISMOS

• Desulfovibrio

• Desulfobacter

1. GÉNEROS Desulfovibrio, Desulfomonas,

Desulfomaculum, Desulfobulbus.

• Utilizan fundamentalmente lactato, piruvato y etanol como fuente de energía y de carbono, reduciendo el sulfato a sulfuro de hidrógeno.

2. GÉNEROS Desulfobacter, Desulfococcus,Desulfosarcina

y Desulfonema.

• Estan particularmente especializados en la oxidación de acetato, reduciendo el sulfato a sulfuro.

GÉNEROS: REDUCTORAS DE AZUFRE

.

• Desulfuromonas: bacilos Gram-negativos,no reducen los sulfatosanaerobicos obligados ; tres especies.

• Campylobacter: bacilos Gram-negativos, aerobios facultativos.

CARACTERÍSTICAS

• Las BRS estas representadas tanto por microorganismos heterótrofos, por ejemplo Desulfovibrio Desulfuricans, como autótrofos, por ejemplo Desulfobacterium Macestii.

• Por ser anaerobias obligadas, se deben usar técnicas anaeróbicas estrictas en su cultivo.

COMPETENCIA

HAc + SO42- H2S + CO2

HAc + H2O CH4 + CO2

Ac KJ/mol 52G

Ac KJ/mol 31G

Vias de oxidacion

de compuestos de S

Bacterias del Fe

Accion sobre

minerales

Proceso de biolixiviacion

Lixiviado

Ciclo del S

Las arqueobacterias metanogénicasarqueobacterias metanogénicas

• son los únicos seres vivos capaces de obtener energía acoplando la oxidación del hidrógeno hidrógeno molecularmolecular con el uso de CO CO22 como aceptor de

electrones

Actúan en estas condiciones como quimiolitotrofos:quimiolitotrofos:

4H4H22 + CO + CO22 CH CH44 + 2H + 2H22OO

Papel de las metanogenicas

OrgánicosPolímero

Mono Oligomeros

ÁcidosGrasos

Volátiles

H2O / CO2 Acetato

CH4 / CO2

1

2

3

4

55

Hidrólisis

Acidogénesis

LácteosAlcohol

Metanogénesis

Acetogenidos

Aminoácidosazúcar y ácidos grasos

Proteínas,carbohidratos

MICROORGANISMOS(metanogénicos acetoclasticos)

• Methanosaeta

• Methanosarcina

• Methanotrix.

• Son las de crecimiento mas lento. Tiempo de duplicación aprox. 4 dias.

MICROORGANISMOS(metanogénicos oxidantes de H2

)

• Methanobrevibacter

• Methanospirillum

• Methanobacterium.

• Tiempos de duplicación de 0.76 dias