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Ciclo biogeoquímico del azufre

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trabajo realizado or mi y un grupo de compañeros para la seccion científica de mi colegio...

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  • 1. Colegio San Esteban BulnesTrabajo de EcologÍa“Ciclo del Azufre”Integrantes: Felipe Contreras Gonzalo Gacitua Francisco Guajardo Ahmed Hidd Pablo MuñozCurso: 3º medio A
  • 2. Índice Introducción pag. 4 El Azufre pag. 5-8 ¿Qué es el azufre? pag. 5 Estado Natural pag. 5 Aplicaciones pag. 5 Su Ciclo pag. 6-7 Funciones pag. 8 Deficiencias del Azufre pag. 9 Conclusión pag. 10 Bibliografía pag. 11
  • 3. Introducción El Ciclo es un circuito que recorre el azufre a través de los ecosistemas, desde elmedio físico a los organismos y de éstos, de nuevo, al medio natural. El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte secomprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema acuático, alas plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua. Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por losríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo encompuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el dióxido de azufre (SO2). Estospenetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias,aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde laatmósfera.
  • 4. El Azufre¿Qué es el Azufre? De símbolo S, es un elemento no metálico, insípido, inodoro, de color amarillopálido. Se encuentra en el grupo 16 del sistema periódico. Su número atómico es 16 y su masaatómica 32,066.Estado Natural El azufre ocupa el lugar 16 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre,y se encuentra ampliamente distribuido tanto en estado libre como combinado con otroselementos. Así se halla en numerosos sulfuros metálicos, como el sulfuro de plomo o galena,PbS; la esfalerita, ZnS; la calcopirita, (CuFeS2); el cinabrio, HgS; la estibina, Sb2S3, y la piritade hierro, FeS2. También se encuentra combinado con otros elementos formando sulfatos comola baritina, BaSO4; la celestina, SrSO4, y el yeso, CaSO4·2H2O. Asimismo está presente enmoléculas de una gran variedad de sustancias como la mostaza, el huevo y las proteínas. Enestado libre se encuentra mezclado con rocas de yeso y pumita en zonas volcánicas,principalmente en Islandia, Sicilia, México y Japón, apareciendo a menudo como sublimados enlas inmediaciones de orificios volcánicos. El azufre en estado libre puede formarse por laacción del aire sobre las piritas, o también depositarse por aguas sulfurosas calientes, en lascuales el sulfuro de hidrógeno se ha oxidado en contacto con la atmósfera.AplicacionesLa aplicación más importante del azufre es la fabricación de compuestos como ácido sulfúrico,sulfitos, sulfatos y dióxido de azufre, todos ellos ya citados. En medicina, el azufre ha cobradogran relevancia por la extensión del uso de las sulfamidas y su utilización en numerosaspomadas tópicas. Se emplea también para fabricar fósforos, caucho vulcanizado, tintes ypólvora. En forma de polvo finamente dividido y frecuentemente mezclado con cal, el azufre seusa como fungicida para las plantas. La sal tiosulfato de sodio, Na2S2O3·5H2O, llamadaimpropiamente hiposulfito, se emplea en fotografía para el fijado de negativos y positivos.Combinado con diversas láminas de minerales inertes, el azufre constituye un pegamentoespecial utilizado para sujetar objetos metálicos a la roca, como en el caso de los rieles o víasde tren y cadenas. El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos industriales másimportantes, pues además de emplearse en la fabricación de sustancias que contienen azufresirve también para obtener una gran cantidad de materiales que no contienen azufre en símismos, como el ácido fosfórico.
  • 5. Su Ciclo1.-El sulfato puede ser metabolizado por las plantas superiores y por microorganismos, en loque se denomina reducción asimiladora de los sulfatos. Bacterias, levaduras, hongos y algas soncapaces de utilizar los sulfatos como fuente de azufre, y producir sulfuro de hidrógeno (H2S).Las bacterias reductoras de sulfato realizan esta transformación en un medio anaerobio. Enlos lugares donde ocurre este proceso aparecen sedimentos y fangos de color negro, debido alsulfuro de hidrógeno, que les confiere ese color.2.-Las plantas superiores absorben sulfatos por las raíces, incorporándolos directamente enlos compuestos orgánicos o manteniéndolo en forma libre como ión, interviniendo en laregulación osmótica celular. Las plantas también pueden oxidar y reducir los sulfatos paraincorporar el azufre a otros compuestos orgánicos (aminoácidos como la cisteína o lametionina).3.-Así mismo, las plantas superiores absorben por las hojas el SO2 atmosférico que proviene delas emisiones, de origen antrópico, de óxidos de azufre procedentes de procesos decombustión y, en menor medida, de procesos naturales a través de la emisión de diversos gasessulfurados por volcanes, géiseres y fumarolas.
  • 6. 4.-Por otra parte, la reducción no asimiladora del sulfato es un proceso de transformación deéste a iones sulfuro, cuya finalidad es el suministro de energía a las células; es llevada a cabopor ciertas bacterias anaerobias, por ejemplo del género Desulfovibrio.5.-Los compuestos orgánicos generados (algunos esenciales para los animales como lametionina) pasan a los animales a través de la cadena alimentaria, ya que no pueden sersintetizados por ellos mismos.6.-Continuando el ciclo, los procesos de descomposición de animales y plantas por parte de losmicroorganismos generan sulfuro de hidrógeno. Éste puede ser oxidado por bacteriasoxidadoras de sulfuro, catalizando su oxidación a azufre elemental, inorgánico, tanto en mediosaerobios como anaerobios. Pero también el sulfuro puede ser transformado por la acciónmicrobiana en dimetilsulfuro, que se difunde a la atmósfera.7.-Por último, la oxidación de azufre elemental también puede ser realizada por bacteriasoxidadoras del azufre, sobre todo del género Thiobacillus (originando ácido sulfhídrico paraobtener energía), originando iones sulfato e hidrógeno, cerrando así el ciclo. S + H2O + 3/2 O2====== H2SO4 + ENERGIA8.-La fase sedimentaria del ciclo, correspondiente a la precipitación del azufre, puedeproducirse bajo condiciones anaerobias y en presencia de hierro, a partir de sulfuro dehidrógeno, produciéndose una acumulación lenta y continua en los sedimentos profundos,originando sulfuros metálicos y carbones. El azufre también puede precipitar bajo condicionesaerobias pasando a formar parte de las denominadas rocas salinas o evaporitas, en forma desulfato sódico.
  • 7. Funciones El azufre en el interior de las células tiene características de poca movilidad. Cumplefisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir distintas sustanciasvitales, están son: - Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina). - Forma parte de las vitaminas (biotina). - Es constituyente de las distintas enzimas con el sulfidrilo (SHˉ) como grupo activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos (en la oxidación de los ácidos grasos, como la coenzima A, CoA). - Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células (con el glutation). - Interviene en la estructura terciaria de las proteínas; las proteínas se ordenan en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos (compuestos moleculares imprescindibles para la formación de los péptidos, que se unen a su vez para la formación de las proteínas).
  • 8. Algunas especies como las crucíferas, y entre ellas las liliáceas, adsorben una grancantidad de sulfatos, produciendo en su contenido celular gran cantidad de sulfuro de alilo queocasiona el olor característico de algunos vegetales como la cebolla. El contenido de azufre en las oleaginosas, y especialmente de aquellos frutos con altocontenido de aceite como la mostaza, es notablemente elevado. El azufre actúa sobre elcontenido de azúcar de los frutos, a pesar de que el contenido de almidón también puedeestimarse; sin embargo no puede hablarse de una elevación del contenido del almidón por lafertilización el azufre. El azufre es un componente insustituible de algunas grasas (mostaza y ajo), y tambiénforma parte de las vitaminas (tiamina y biotina). Este elemento contribuye en la formación dela clorofila, a un desarrollo más acelerado del sistema radicular y de las bacterias nodulares,que asimilan el nitrógeno atmosférico, que viven en simbiosis con las leguminosas. Parte delazufre se encuentran en las plantas en forma oxidada de compuestos inorgánicos.Deficiencias del AzufreDeficiencias del Azufre en el Suelo: La deficiencia de azufre se observa en suelos pobres en materia orgánica, suelosarenosos franco arenosos. Una deficiencia de azufre en el suelo puede traer una disminución de la fijación denitrógeno atmosférico que realizan las bacterias, trayendo consecuentemente una disminuciónde los nitratos en el contenido de aquél.Deficiencias del Azufre en las Plantas:
  • 9. Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera losprocesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en ledesarrollo de las plantas. Los síntomas de deficiencia de azufre son debidos a los trastornos fisiológicos,manifestándose en los siguientes puntos: - Crecimiento lento. - Debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres. - Clorosis en hojas jóvenes, un amarillamiento principalmente en los “nervios” foliares e inclusive aparición de manchas oscuras (por ejemplo, en la papa). - Desarrollo prematuro de las yemas laterales. - Formación de los frutos incompleta.Conclusión Nos hemos dado cuenta de que el azufre esta incorporado prácticamente en todas lasproteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos.Éste elemento existe como sulfuro en minerales primarios, se agrega a los suelos en forma deresiduos vegetales, animales o como lluvia ácida.La mayor parte del azufre del suelo forma compuestos orgánicos y es absorbido por las raícesen forma de sulfato siendo necesario el proceso de mineralización, donde las bacteriasdesempeñan un papel crucial.La intervención humana produce una gran cantidad de azufre en el planeta pues el carbónmineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera dióxido de azufre en laatmósfera, contribuyendo al calentamiento global.
  • 10. Bibliografía -Microsoft Encarta 2007 - Google.cl - Monografías.com - Wikipedia.com - Lenntech.com