Practica 11 (1)

Instituto Politécnico Nacional Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Ingeniería En Sistemas Ambientales Laboratorio de Microbiología Ambiental

Practica #11:

BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO, MINERALIZADORAS Y OXIDADORAS DE AZUFRE

Profesoras:  

María Edith Gisela Elizabeth Boll Argüello Jane Castillo Vera Equipos 2 y 5

Integrantes:    

Velázquez García Jorge Rosas Tiburcio María de los Ángeles Riquelme Tárano Enker Armando Atonal García Omar

Grupo: 5AV1 Fecha de entrega: 11-11-13

Objetivos

Demostrar la presencia de bacterias: a) b) c) d)

Mineralizadoras de metionina Oxidadoras del azufre Reductoras de Sulfato Bacterias purpuras y verdes del azufre en muestras de sedimento de diferentes orígenes.

Resultados Estación

1 2 3 5 6 7

Mineralizadores

Oxidadores

Reductores

No. característico 333

NMP/g de sedimento >1100

No. característico 212

NMP/g de sedimento 2.7 x103

No. Característico 213

NMP/g de sedimento 3.4 x105

310 331 331 320 200

43 460 460 93 9.1

331 333 222 332 110

4.6 x104 >1.1 x105 3.5 x103 1.1 x105 7.3 x102

320 333 311 200 331

4.3 x104 >1.1 x107 7.5 x105 910 4.6 x104

Discusión

En esta práctica estudiamos las principales etapas del ciclo del azufre, en las que se encuentran: a) Mineralización del azufre (Bacterias mineralizadoras de Metionina)

En esta etapa los microorganismos aprovechan el azufre de la materia orgánica. Los microorganismos utilizan las proteínas sulfuradas que contienen el aminoácido Metionina ya que contien azufre, en otras palabras, aprovechan el azufre del aminoácido para transformarlo en sulfatos, sin embargo la Metionina es aprovechada también por las plantas, y en base a los datos obtenidos, se puede observar que existe un mayor número de microorganismos mineralizadores en la estación 1, debido a que se puede encontrar una mayor cantidad de materia orgánica y a que hay menor vegetación, y conforme se va avanzando en las diferentes estaciones aumenta la vegetación y ésta podría aprovechar la Metionina, por lo que los microorganismos mineralizadores, al contar con menor cantidad de azufre, se encuentran en menor cantidad. b) Oxidación (bacterias oxidadoras del Azufre)

Para la etapa de oxidación, las bacterias utilizan el H2S para transformarlo a azufre

elemental, por acción del oxígeno atmosférico. Estos microorganismos son aerobios obligados, y son los representantes típicos del suelo que aseguran la oxidación del azufre elemental. Esto es notable en los resultados ya que existe un mayor número de microorganismos en la estación 3, ya que en esta estación se

encuentra la caída de la cascada, por lo que hay una mayor oxigenación y por tanto una mayor oxidación de azufre. c)

Reducción (bacterias reductoras de Sulfato)

Este proceso se lleva a cabo en condiciones anaerobias. Esta reducción, especialmente

la de sulfatos, es debida a la acción de un grupo muy concreto de bacterias especializadas. Las aguas contaminadas tienen frecuentemente de 10 4 a 106 microorganismos reductores de sulfato/mL y en sedimentos o lodos negros hasta 107  microorganismos. En base a los resultados, en general encontramos microorganismos entre los intervalos mencionados anteriormente. En la estación que encontramos más microorganismos reductores, la estación 3, es la misma estación en la que se encontró mayor número de microorganismos oxidadores, ya que utilizan los sulfatos que se generan en la oxidación.

Conclusión

Aprendimos a identificar a las diferentes funciones de los microorganismos que se encuentran presentes en el ciclo del azufre, así como las condiciones y/o ambientes en la que realizan sus funciones y como los afectan. Cuestionario 1. Discutir la importancia de las bacterias del azufre en la corrosión de metales.

R= La oxidación de compuestos inorgánicos reducidos de azufre por bacterias quimiolitoautótrofas es parte vital del ciclo biogeoquímico del azufre en el medio ambiente. Además, este tipo de reacciones tienen importancia en el tratamiento de la contaminación por compuestos de azufre, en corrosión y en minería. El H2S es poco soluble en soluciones ácidas como los son las aguas residuales (pH 5-6) y por lo tanto el H2S generado por sulfatoreducción en las aguas residuales, ricas en materia orgánica, es emitido del agua hacia al espacio libre del ducto. El concreto es un material alcalino y el H2S es mucho más soluble en condiciones alcalinas y se disuelve en el condensado formado sobre la superficie del concreto expuesto donde será convertido en SO4  por bacterias quimiliolitoautótrofas sulfoxidantes neutrófilas y posteriormente acidófilas. El SO4  producido al combinarse con agua forma acido sulfúrico (H 2SO4) que acidifica progresivamente el concreto y lo disuelve formando yeso que se expande provocando la formación de fisuras y picaduras hasta debilitar la integridad estructural de los ductos.

2. Mencionar las diferencias entre la reducción asimilatoria u la reducción desasimilatoria de sulfatos.

R= El azufre necesario para la síntesis de aminoácidos que contienen azufre es obtenido por las plantas y organismos mediante la reducción asimilatoria (condiciones oxicas), mientras que en la reducción desasimilatoria l transformación SO 42-→H2S no se aprovecha este azufre para la producción de aminoácidos, además de que se da bajo condiciones anoxicas. 3. Bajo qué condiciones se produce la reducción desasimilatoria de sulfatos.

R= En condiciones anóxicas 4. Qué importancia ecológica tienen las bacterias verdes y purpuras del azufre.

R= La oxidación del H 2S→ S0 evita la acidificación del medio, esta oxidación la llevan a cabo las bacterias verdes y purpuras del azufre. El H2S es muy reactivo y presente en la atmósfera es oxidado a SO 2 y SO3  y finalmente transformados a SO4H2, lo cual origina las lluvias ácidas. El H2S en medios acuáticos se oxida químicamente a S0 y S2O32-.

Bibliografía 

Espinosa Marquez, Revah, S, Rutas Metabólicas De Oxidación Del Azufre En Bacterias Quimiolitoautótrofas, Relevancia Ambiental Y Biotecnología, UNAM.