Eq_13_microbiologia_del Suelo

SUELO 

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El término se refiere al material exterior, poco compacto, de la superficie terrestre, un estrato característicamente diferente al lecho rocoso subyacente. Es la región en la que se sustenta la vida vegetal y de la cual las plantas obtienen soporte mecánico y muchos otros nutrientes.

Composición del Suelo 

Minerales

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Agua

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Gases

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Materia Orgánica

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Organismos vivos

Minerales 

Poco menos de la mitad del volumen y se origina a partir de la desintegración y descomposición de las rocas.

Agua y Gases 

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Al agua y el aire se le llama espacio poroso. El agua es necesaria para disolver. Existe una concentración importante de CO2 y una baja porción de oxígeno .

Materia Orgánica   

HUMUS Continuamente es degradado y reconstituido Compuesto por carbohidratos, proteínas, lípidos y otros materiales y constituye del 2% al 10%

Microorganismos del Suelo 

Bacterias

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Actinomicetos

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Hongos

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Algas

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Protozoarios

Bacterias

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Más numerosos Descomponen una gran sustratos naturales Autóctonas y alóctonos

variedad

de

Actinomicetos 

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Descomposición de algunos de los componentes resistentes de tejidos vegetales y animales Formación del humus Transformaciones a temperaturas elevadas

Hongos

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Participan activamente en la formación de amonio y compuestos nitrogenados simples Formación del humus a partir de restos orgánicos frescos

Algas   

Papel importante como pioneras Convierten el CO2 en materiales carbonados Contribuyen a la estructura del suelo y al control de la erosión

Microorganismos patógenos en el suelo 

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Muchos microorganismos esporulados

Algunos patógenos entéricos

Ciclo del carbono

Asimilación del Carbono 

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Es el proceso por el cual el sustrato se convierte en carbono protoplásmico Cualquier compuesto sintetizado biológicamente está sujeto a la destrucción por los habitantes del suelo

Celulosa 

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Carbohidrato muy abundante y constituyente de las plantas superiores Los factores que determinan la descomposición son: el nitrógeno disponible, la temperatura, aireación, humedad, pH, la presencia de otros carbohidratos y la proporcion relativa de lignina en los restos vegetales.

Especies que utilizan la Celulosa 

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Hongos: Aspergillus, Chaetomium, Curvularia, Fusarium, Memniniella Bacterias:Cytophaga, Sporocytophaga, Angiococcus, Pseudomonas, Vibrio, Bacillus Actinomicetos: Streptomyces, Micromonospora y Streptosporangium

Bioquímica de la Descomposición de la Celulosa

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El primer paso es la hidrólisis enzimática del polímero por la celulasa, dando como resultado mono o disacáridos sencillos solubles en agua Los pasos siguientes varían dependiendo del organismo

Hemicelulosas 

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Los segundos componentes más importantes de los vegetales Se dividen en:Homoglicanos y heteroglicanos Bacterias: Bacillus, Cytophaga, Erwina, Pseudomona Hongos: Alternaria, Aspergillus, Fusarium

Transformación de Hidrocarburos 

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La biosíntesis de CH4 está limitada a un grupo de arqueobacterias que vive en suelos inundados, ciénagas, pantanos, amontonamientos de abono, intestinos de animales superiores, sedimentos marinos y de agua dulce. Todas estas bacterias son anaerobios estrictos

Reacciones Generales de la Liberación de CH4 

CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O

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4HCOOH → CH4+ 2H2O + 3CO2

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CH3COOH→ CH4 + CO2

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2CH3CH2OH→3 CH4 + CO2

Ciclo del Nitrógeno

Amonificación

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Proceso de rompimiento hidrolítico que genera aminoácidos a partir de proteínas y estos son desaminados, los grupos amino de los aminoácidos son removidos y transformados en NH3

Amonificación 

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Los ácidos nucleicos son las segundas fuentes de nitrógeno orgánico Son convertidas inicialmente en fragmentos más pequeños y finalmente en mononucleótidos por ribonucleasas y desoxirribonucleasas

Amonificación 

Los m.o. que utilizan la urea lo hacen a través del siguiente modo: CO(NH2)2 + H2O → ureasa→ H2NCOONH4 → 2NH3 + CO2

Nitrificación 

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Es la oxidación de NH4+ a nitrato Nitrosomonas: se cambia de -3 del amoniaco a +3 del ácido nitroso mediante la eliminación de 6 electrones Nitrobacter: cambia el estado de oxidación de +3 a +5, una producción de 2 electrones por cada molécula formada.

Desnitrificación 

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Es la reducción microbiana de nitrato y nitrito con la liberación de nitrógeno molecular y óxido nitroso Pseudomonas son el grupo más importante de bacterias desnitrificantes del suelo

Fijación del Nitrógeno 

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Proceso donde el nitrógeno gaseoso es convertido en NH3 y se da durante la fase inicial del ciclo Solo pocas especies de bacterias y cianobacterias son capaces de promover este proceso

Bacterias fijadoras de nitrógeno no-simbióticas 

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Se encuentran en concentraciones particularmente altas en la rizósfera Azobacter Otros: Beijerinckia, algunos Clostridium como C. pasteurianum, los anaerobios facultativos como Klebsiella, Enterobacter y Bacillus; y los anaerobios fotoautotrófico Rhodospirillum y Cholorobium

Los fijadores simbióticos

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Tienen un rol importante en el crecimiento de plantas y por consecuencia en la agricultura Rhizobium

Los Fijadores Simbióticos 

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La bacteria ataca la raíz de la leguminosa, usualmente en el cabello de la raiz. En respuesta a la infección, se forma una incisión en el cabello de la raiz provocando la aparición de un hilo de infección que llega dentro de la raiz. Dentro de las células de la raíz la bacteria altera su morfología hacia el interior de formas alargadas llamadas bacterioides que eventualmente empacan las células de la planta. Las células de la raíz son estimuladas por esta infección para formar nódulos de bacterioidescélulas empacadas.

Bibliografía 

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Alexander M. Introducción a la microbiología del suelo. 2ª Edición. México: Libros y Editoriales, 1980: pp. 11-326 Tortora. Microbiology an introduction. 5ª edición. EUA: The Benjamin/Cumming Publishing Company, 1995: pp. 664-674 INGRAHA