¿Qué son los ciclos biogeoquímicos?

Son los ciclos en los que circulan los componentes esenciales de los organismos vivos. Los microorganismos desempeñan un papel fundamental en muchas de sus etapas.

¿Qué bacterias realizan la nitrificación?

La nitrificación se realiza en dos pasos: Nitrosomonas oxida el amoniaco a nitrito y Nitrobacter oxida el nitrito a nitrato.

¿Qué es la desnitrificación?

Es un proceso anaeróbico en el que el nitrato se transforma en óxidos de nitrógeno y finalmente en nitrógeno gaseoso (N₂), que vuelve a la atmósfera.

Microorganismos en los ciclos del carbono y del nitrógeno

Resumen

El texto explica cómo los microorganismos participan en los ciclos biogeoquímicos, centrándose en el ciclo del carbono y en el ciclo del nitrógeno. Describe la fijación del CO₂ por organismos fotosintéticos, la descomposición de la materia orgánica y la formación de metano en condiciones anaerobias. También detalla la fijación del nitrógeno atmosférico, la nitrificación en dos etapas y la desnitrificación.

Puntos clave

Los ciclos biogeoquímicos son los ciclos de los componentes esenciales de los seres vivos, y los microorganismos intervienen en muchas de sus etapas clave.
En el ciclo del carbono, los organismos fotosintéticos fijan el CO₂ y lo transforman en glucosa, y los descomponedores devuelven CO₂ a la atmósfera.
En condiciones anaerobias, las arqueas metanógenas fijan el CO₂ formando metano (CH₄).
Solo un grupo reducido de microorganismos fija el nitrógeno atmosférico (N₂), transformándolo en amoniaco (NH₃).
La nitrificación ocurre en dos pasos: Nitrosomonas oxida el amoniaco a nitrito y Nitrobacter oxida el nitrito a nitrato.
La desnitrificación, realizada por bacterias como Pseudomonas, devuelve el nitrógeno a la atmósfera en forma de N₂.

Ponte a prueba

Microorganismos y Ciclos Biogeoquímicos

Los ciclos en los que están inmersos cada uno de los componentes esenciales de los organismos vivos se denominan ciclos biogeoquímicos. En ellos, los microorganismos desempeñan un papel fundamental, pues intervienen en muchas de sus etapas clave.

Ciclo del Carbono

El carbono de la atmósfera, en forma de dióxido de carbono (CO₂), es fijado por organismos fotosintéticos, como bacterias, cianobacterias (antiguamente conocidas como algas cianofíceas), algas eucariotas y plantas. Durante la fotosíntesis, el CO₂ se transforma en glucosa. Esta molécula puede utilizarse para construir otras moléculas orgánicas más complejas (almidón, celulosa, etc.) o puede ser degradada durante la respiración celular, transformando la glucosa de nuevo en CO₂ que vuelve a la atmósfera.

Cuando un organismo fotosintético es ingerido por otro ser vivo, el carbono pasa a formar parte de la cadena trófica. Al morir los organismos, la materia muerta y los desechos orgánicos son procesados por organismos descomponedores (hongos y bacterias), que transforman la materia orgánica en CO₂, retornándolo a la atmósfera.

En condiciones de anaerobiosis (ausencia de oxígeno), un grupo de arqueas, llamadas metanógenas, fijan el CO₂ formando metano (CH₄). Esta molécula puede oxidarse posteriormente a CO₂, completando así el ciclo.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno atmosférico (N₂), que constituye la mayor parte de nuestra atmósfera, solo puede ser fijado por un grupo reducido de microorganismos. Algunos de estos son de vida libre, mientras que otros viven en simbiosis, como es el caso de las bacterias del género Rhizobium, que se asocian con las raíces de las plantas leguminosas.

Todos ellos fijan el nitrógeno atmosférico transformándolo en amoniaco (NH₃), que es liberado al suelo. En el caso de la simbiosis, el amoniaco puede ser asimilado directamente por la planta. De lo contrario, el amoniaco del suelo se oxida mediante el proceso de nitrificación.

Cuando los organismos vivos mueren, las bacterias amonificantes (descomponedoras) transforman los compuestos orgánicos nitrogenados de sus restos y liberan amoniaco (NH₃) al suelo. Este amoniaco también sufre el proceso de nitrificación.

Etapas de la Nitrificación

La nitrificación es realizada en dos pasos por diferentes tipos de bacterias:

Nitrosación: Bacterias del género Nitrosomonas oxidan el amoniaco (NH₃) y lo transforman en nitrito (NO₂⁻).
Nitratación: Bacterias del género Nitrobacter oxidan el nitrito (NO₂⁻) a nitrato (NO₃⁻).

Las plantas absorben el nitrato (NO₃⁻) del suelo a través de sus raíces, incluyéndose así el nitrógeno en la cadena trófica.

Desnitrificación: Retorno a la Atmósfera

El nitrato puede retornar a la atmósfera mediante el proceso de desnitrificación, realizado por bacterias como las del género Pseudomonas. En este proceso anaeróbico, el nitrato (NO₃⁻) es transformado secuencialmente en óxidos de nitrógeno (NO, N₂O) y finalmente en nitrógeno gaseoso (N₂), que es expulsado de la célula de vuelta a la atmósfera, cerrando el ciclo.