Ciclo Del Hierro

CICLO DEL HIERRO María de Lourdes Covarrubias Ramírez

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El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre pero solo una pequeña porción de este se encuentra disponible para el reciclado biogeoquímico.

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El hierro en el suelo puede encontrarse como precipitado o unido a materia orgánica en forma de compuestos quelados.

Los iones férrico (Fe3+) y ferroso (Fe2+) tienen diferente solubilidad, por lo que el primero precipita en ambientes alcalinos en forma de Hidróxido de hierro.

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El hierro puede reducirse en condiciones anóxicas a la forma ferrosa, que es más soluble. 

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La gran mayoría de los microorganismos presentes en el suelo necesitan hierro para poder crecer.

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La escasez de hierro limita el crecimiento bacteriano. Grandes concentraciones de hierro se vuelven tóxicas para los microorganismos. 

Debido a las diferentes condiciones en las que el hierro puede estar presente en el suelo, muchas de las bacterias se han adaptado con moléculas sideróforas.

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Derivados del fenol-catecol (enterobacterias)

Derivados del ácido hidroxámico (estreptomicetes y bacterias)

(2,3 DIHIDROXIBENZOIL)-1,1,1-TRIS-(AMINOMETIL)ANO ANÁLOGO DE LA ENTEROBACTINA

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El ciclo del hierro consiste, como otros ciclos de elementos metálicos en reacciones de óxidoreducción, que reducen el hierro de férrico a ferroso y a la vez oxidan este hierro ferroso a férrico.

Oxidación del Hierro

Fe2+

Ciclo del Hierro

Reducción del Hierro

Fe3+

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Estas reacciones son importantes tanto para los compuestos orgánicos que contienen hierro como para los compuestos inorgánicos de dicho elemento.

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Por lo tanto, absorción del hierro por parte de los microorganismos así como de otros organismos superiores depende en gran parte de la disponibilidad del mismo. La disponibilidad del hierro está directamente relacionado a su estado de oxidación-reducción.

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CICLO DEL MANGANESO María de Lourdes Covarrubias Ramírez

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El manganeso es un elemento traza (micronutriente) esencial para las plantas, animales y microorganismos

El biorreciclage del manganeso, al igual que el hierro va de el estado reducido al estado oxidado.

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En el medio ambiente, el manganeso se puede encontrar tanto en su forma reducida (Mn2+) como en su forma oxidada (Mn4+), esto depende del pH y de la cantidad de Oxígeno presente.

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La estabilidad de los iones del manganeso depende del pH y del potencial redox. 

Mn2+: estable a pH8 Mn2+ Mn4+

Oxigeno

Mn2+

Ciclo del Manganeso

pH

Mn4+

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El metabolismo del Mn en ambientes anóxicos por parte de un grupo heterogéneo de bacterias reducen el Mn4+ a Mn2+, aumentando la solubilidad del mismo. 

Shewanella  putrefaciens 

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La oxidación del manganeso puede ser catalizada por oxidasas o catalasas y en algunos casos el manganeso está involucrado en la síntesis de ATP

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Algunas bacterias acuáticas y del suelo, así como algunos hongos pueden catalizar la oxidación del Mn:  

Gallionella 

Metallogenium  

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Bacillus 

Pseudomonas  

Leptothrix 

BIBLIOGRAFIA

Ronald M. Atlas, Richard Bartha, Ecología Microbiana y Microbiología Ambiental, 4ta edición, Ed. Pearson-Addison-Wesley, pag 437-442 