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QUIMIOSÍNTESIS: reacciones exotérmicas de oxidación
H2, NH4+, NO3
- , H2S, Fe2+
NO3-, SO4
2-,…
Quimiosintéticas (quimiolitrótofas)
Sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica.
Absorción
E
Cierran los ciclos biogeoquímicos
NO3-, SO4
2-,…
ATP
NADH
Dadores de e-
Aquí se incluyen las baterias del suelo
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1ª FASE
2ª FASE
Oxidación de las sustancias inorgánicas cuya E se usa en la fosforilación oxidativa para obtener ATP en la cadena respiratoria. Tb. se obtiene NADH.
Las vías metabólicas coinciden con las de la fase oscura de la fotosíntesis (ciclo de Calvin,…). Se emplea el ATP y el NADH para sintetizar comp. orgánicos a partir de sust. inorgánicas (CO2, NO3
-, SO42-,…)
ENERGÍA
QUIMIOSÍNTESIS: reacciones exotérmicas de oxidación
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Bacterias quimiosintéticas del fondo del mar (color azul) en la superficie de un gusano
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1ª fase:
OBTENCIÓN DE ENERGÍA
Oxidación de las sustancias inorgánicas cuya E se usa en la fosforilación oxidativa para obtener ATP en la cadena
respiratoria. Tb. se obtiene NADH.
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Bacterias del N Obtienen la E de la oxidación de compuestos reducidos de N del medio (amoniaco o nitritos). Son las responsables de oxidar el NH3 procedente de cadáveres, vegetación,… Se liberan nitratos (NO3
-), que pueden ser asimilados por las plantas.
TIPOS DE BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS (1)
2 NH4 + 3 O2 2 NO2 + 4 H+ + 2 H2O
+ -
QUIMIOSÍNTESIS DEL NITRÓGENO
2 NO2
-
2 NO2 + O2 2 NO3 - -
Este proceso se realiza en dos fases:
Nitrosomonas
Nitrobacter
Nitritos
Nitratos
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Bacteria nitrosificante
Bacteria nitrificante
Nitritos
Nitratos
TIPOS DE BACTERIAS DEL NITRÓGENO
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TIPOS DE BACTERIAS DEL NITRÓGENO
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Bacterias sulfatizantes o incoloras del S Obtienen la E de la oxidación del S o del HS2 para formar S o sulfatos. Son aerobias obligadas. Son responsables de la transformación del HS2 procedente de la descomposición de la materia orgánica.
TIPOS DE BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS (2)
QUIMIOSÍNTESIS DEL AZUFRE
H2S + 2 O2 SO42- + 2 H+
HS - + O2 + H+ SO + H2O
2 SO + 2 HO2 + 3 O2 2 SO42- + 4 H+
S2O32- + H2O + 2 O2 SO4
2- + 2 H+
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BACTERIAS SULFATIZANTES
Yellowstone
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ECOSISTEMAS de las CHIMENEAS SULFUROSAS de lasDORSALES
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BACTERIAS DE LAS CHIMENEAS SULFUROSAS DE LAS DORSALES
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BACTERIAS DE LAS CHIMENEAS SULFUROSAS DE LAS DORSALES
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Alvin
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ECOSISTEMAS DE LOS HUMEROS SULFUROSOS DE LAS DORSALES
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Bacterias del Fe o ferrobacterias Oxidan comp. ferrosos (Fe2+) a férricos (Fe3+). Oxidan sales de Fe (carbonatos o sulfatos), liberando óxidos e hidróxidos de Fe.
TIPOS DE BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS (3)
QUIMIOSÍNTESIS DEL HIERRO
4 Fe2+ + 4H+ + O2 4 Fe3+ + 2 H2O
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BACTERIAS DEL HIERRO
Corrosión por las ferrobacterias
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Bacterias del H Pueden utilizar el H2, como fuente de electrones, siendo quimioautótrofas facultativas.
TIPOS DE BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS (4)
QUIMIOSÍNTESIS DEL HIDRÓGENO
6 H2 + 2O2 + CO2 (CH2O) + 5 H2O
5 H2 + 2 HNO3 N2 + 6 H2O
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BACTERIAS DEL HIDRÓGENO
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2ª fase:
ASIMILACIÓN REDUCTORA
DEL C Y DEL N
La asimilación reductora del C coincide con las de la fase oscura de la fotosíntesis (ciclo de Calvin,…), del mismo modo que las plantas.
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ASIMILACIÓN REDUCTORA DEL NITRÓGENO
La mayoría de las bacterias, al igual que las plantas, deben reducir los nitratos a nitritos, y éstos a amoniaco para incorporarlo como grupo amino de los nuevos
aminoácidos y demás compuestos nitrogenados.
Bacterias y cianobacterias
Fijan el N atmosférico gracias al complejo enzimático nitrogenasa y al NADH.
Los e- del NADH pasan a la ferredosina, la cual los transfiere a la nitrogenasa, formándose NH3.
Ej. de bacterias fijadoras de N2
Azobacter, Clostridium (heterótrofas) Rhizobium (simbiontes de plantas) Rhodospirillum (fotosintéticas)
Pero un grupo de bacterias (Rhizobium sp, cianobacterias y las bacterias fotosintéticas) son capaces de reducir directamente el N atmosférico y fijarlo
como N orgánico en sus compuestos nitrogenados.
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ASIMILACIÓN DEL C Y DEL N ATMOSFÉRICOS
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Hay una simbiosis entre las bacterias del género Rhizobium, fijadoras de N atmosférico, y las raíces de las Leguminosas
(bacteriorrizas), donde las bacterias forman nódulos radiculares.
BACTERIAS DEL GÉNERO RHIZOBIUM
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Rhizobium
BACTERIAS DEL GÉNERO RHIZOBIUM
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Bacteriorrizas BACTERIORRIZAS
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Nódulos radiculares de las bacteriorrizas
BACTERIORRIZAS
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BACTERIORRIZAS
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