Microorganismos del Suelo 2 Flashcards
Ciclo del Nitrógeno
Nitrogeno
es un elemento esencial para la vida y existe en diferentes estados de oxidación.
cuatro grandes transformaciones del Nitrógeno microbiano:
- Nitrificación
- Desnitrificación
- Anamox (oxidación anaerobia del ion amonio)
- Fijación
¿Cuál es la forma más estable de nitrógeno en la Tierra?
El nitrógeno gaseoso (N2) es la forma más estable de nitrógeno en la Tierra.
¿Qué grupo de organismos es capaz de utilizar nitrógeno gaseoso (N2) como fuente de nitrógeno celular?
Un pequeño grupo de procariotas es capaz de utilizar nitrógeno gaseoso (N2) como fuente de nitrógeno celular por medio de la fijación del nitrógeno
Qué compuestos de nitrógeno se forman durante la fijación biológica del nitrógeno en ambientes con poca disponibilidad de formas fijas de nitrógeno?
En ambientes con poca disponibilidad de formas fijas de nitrógeno, como el amoníaco (NH3) y el nitrato (NO3-), las bacterias fijadoras de nitrógeno crecen y producen formas fijas de nitrógeno.
¿Qué es la desnitrificación y cuál es su principal producto final?
La desnitrificación es la reducción del nitrato a compuestos de nitrógeno gaseoso, y el principal producto final de este proceso es el nitrógeno gaseoso (N2), aunque también puede producir óxido nítrico (NO) y óxido nitroso (N2O).
¿Por qué la desnitrificación puede ser perjudicial en campos fertilizados?
La desnitrificación puede ser perjudicial en campos fertilizados porque, en condiciones anóxicas, como cuando los campos se inundan, este proceso puede ser intenso y remover el nitrógeno del suelo, disminuyendo la disponibilidad de nitrógeno para las plantas.
¿Cómo puede la desnitrificación ayudar en el tratamiento de aguas residuales?
La desnitrificación puede ayudar en el tratamiento de aguas residuales al remover el nitrato, lo que minimiza el crecimiento de algas cuando el agua es vertida a lagos o ríos.
¿Qué formas volátiles de nitrógeno se producen durante la desnitrificación y cómo impactan en el medio ambiente?
Durante la desnitrificación se producen óxido nitroso (N2O) y óxido nítrico (NO). El N2O puede ser oxidado a NO en la atmósfera, y el NO reacciona con el ozono en la atmósfera superior, formando nitrato, que retorna a la tierra como ácido nítrico (HNO2).
¿Qué impacto tiene el óxido nitroso (N2O) en el medio ambiente?
El N2O es un gas de efecto invernadero muy potente, contribuye al calentamiento global, destruye la capa de ozono, aumenta la radiación UV que llega a la superficie de la tierra y aumenta los efectos de la lluvia ácida y la acidez de los suelos.
Cómo afecta la acidez de los suelos a las comunidades microbianas y a la fertilidad del suelo?
El aumento de la acidez de los suelos puede alterar la estructura y función de las comunidades microbianas, lo que consecuentemente afecta la fertilidad del suelo y puede impactar la diversidad de las plantas y la producción de productos agrícolas.
¿Qué consecuencias ambientales tiene la producción de NO durante la desnitrificación?
La producción de NO durante la desnitrificación puede llevar a la formación de ácido nítrico (HNO2) al reaccionar con el ozono en la atmósfera superior, contribuyendo a la lluvia ácida y aumentando la acidez de los suelos.
¿Qué es la amonificación y qué produce?
La amonificación es el proceso durante el cual se descomponen compuestos orgánicos nitrogenados, como aminoácidos y nucleótidos, produciendo amoníaco (NH3).
¿Qué es la reducción desasimilativa del nitrato para amoníaco (DRNA) y en qué ambientes domina este proceso?
La DRNA es la reducción respiratoria del nitrato (NO3-) para producir amoníaco (NH3). Este proceso domina en ambientes anóxicos reductores, como los sedimentos marinos altamente orgánicos y el tracto gastrointestinal humano.
¿Por qué se considera que las bacterias reductoras de nitrato explotan la vía de la DRNA principalmente cuando el NO3- es limitante?
Porque la DRNA consume 8 electrones, lo cual es más que los 4 y 5 electrones consumidos cuando el NO3- es reducido a N2O o N2, respectivamente. Así, las bacterias usan esta vía cuando el nitrato es limitante para maximizar su eficiencia.
¿Qué otros procesos contribuyen a la generación de NH3 además de la amonificación?
La reducción desasimilativa del nitrato para amoníaco (DRNA) también contribuye a la generación de NH3.
¿En qué contextos ambientales la DRNA es un proceso dominante?
La DRNA es dominante en ambientes anóxicos reductores, como los sedimentos marinos altamente orgánicos y el tracto gastrointestinal humano.
¿En qué condiciones ocurre fácilmente la nitrificación?
La nitrificación ocurre fácilmente en suelos bien drenados con pH neutro debido a las actividades de los procariotas nitrificantes.
¿Qué efecto tiene la adición de compuestos ricos en amoníaco, como estiércol, al suelo?
La adición de compuestos ricos en amoníaco al suelo aumenta la tasa de nitrificación.
Describe el proceso de nitrificación y las dos etapas que involucra.
La nitrificación es un proceso de dos etapas: en la primera etapa, algunas especies de procariotas oxidan el amoníaco (NH3) a nitrito (NO2-); en la segunda etapa, otras especies oxidan el nitrito (NO2-) a nitrato (NO3-).
¿Por qué el nitrato producido por la nitrificación puede no ser beneficioso para las prácticas agrícolas?
Aunque el nitrato es rápidamente asimilado por las plantas, también es altamente soluble en agua, lo que significa que puede ser rápidamente lixiviado o desnitrificado de suelos sometidos a elevada precipitación atmosférica, reduciendo su disponibilidad para las plantas.
¿Cómo se relacionan la nitrificación y la desnitrificación en términos de producción y consumo de nitrato?
Mientras que la nitrificación produce nitrato (NO3-) a partir de amoníaco (NH3), la desnitrificación consume nitrato (NO3-) y lo convierte en compuestos de nitrógeno gaseoso (N2, NO o N2O).
El amonio puede ser catabolizado anaeróbicamente por
Brocadia y organismos relacionados, en un proceso denominado ANAMOX. En esa reacción, el amonio es oxidado, utilizando
el nitrito (NO2-) como aceptor de electrones, originando N2
como producto final, el cual es liberado. Aunque sea un importante proceso de sedimentos y aguas residuales, la
reacción ANAMOX no es significativa en suelos bien drenados
en la atmosfera.
¿Cómo se comporta el amonio en comparación con el nitrato en suelos ricos en arcilla?
A diferencia del nitrato, el amonio, que tiene carga positiva, es fuertemente adsorbido por los suelos ricos en arcilla, que tienen carga negativa.
¿Por qué se utilizan productos químicos en fertilizantes nitrogenados y cuál es un inhibidor común utilizado?
Se utilizan productos químicos en fertilizantes nitrogenados para inhibir el proceso de nitrificación y aumentar la eficiencia de la fertilización. Un inhibidor común es la nitrapirina, un compuesto de piridina sustituida.
¿Qué etapa de la nitrificación inhibe específicamente la nitrapirina y por qué esto es efectivo?
La nitrapirina inhibe específicamente la primera etapa de la nitrificación, que es la oxidación de NH3 a NO2-. Esto es efectivo porque inhibe ambas etapas del proceso de nitrificación, ya que la segunda etapa (de nitrito a nitrato) depende de la primera.
¿Qué efecto tiene la adición de nitrapirina al NH3 en la eficiencia de la fertilización?
La adición de nitrapirina al NH3 aumenta intensamente la eficiencia de la fertilización.
¿Cómo ayuda la nitrapirina a prevenir la contaminación del agua?
La nitrapirina ayuda a prevenir la contaminación del agua al inhibir la nitrificación, lo que reduce la lixiviación de nitrato de los suelos fertilizados hacia cuerpos de agua.
