1. Universidad Autónoma de Zacatecas
“Francisco García Salinas”
Ciencias de la Salud
Unidad Académica de Ciencias Químicas
Químico Farmacéutico Biólogo
Microbiología
Exposición “Biodegradacíon”
Docente:
M. en C. Rubén O. Méndez Márquez
Alumnos:
José Alonso Barajas Prieto
Irvin Adrian Gaucin Villavicencio
Víctor Yordani Martínez Balderas
Ada Lizeth Sarai Ortiz Hernández
Ibette Salinas Ríos
5°C
8-Noviembre-2011
3. La biodegradación es la característica de algunas
sustancias químicas de poder ser utilizadas como
sustrato por microorganismos, que las emplean
para producir energía y crear otras sustancias
como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos
organismos.
4. Cáscara de plátano: 2 a 10 días.
Pañuelos hechos de algodón: 1 a 5 meses.
Papel: 2 a 5 meses.
Cáscara de naranja: 6 meses.
Cuerda: 3 a 14 meses.
Filtros de cigarrillos: 1 a 2 años.
Estaca de madera: 2 a 3 años.
Calcetines de lana: 1 a 5 años.
Vasos de aislante térmico de poliestireno : 500 a 1000
años.
Botella de vidrio: cerca de 4.000 años.
Hierro: depende del tipo de hierro de 1 año a varios
millones de años.
7. Es el resultado de los procesos de digestión,
asimilación y metabolización de un
compuesto orgánico llevado a cabo por
bacterias, hongos, protozoos y otros
organismos.
8. permite la eliminación de compuestos nocivos
impidiendo su concentración, además es
indispensable para el reciclaje de los elementos en
la biosfera.
9. ►Muchos de los microorganismos son los
responsables del deterioro de diversos tipos
de alimentos.
16. GRUPO 1: POCO ÀCIDOS < = 5
GRUPO 2: ÀCIDOS 4,5 PH < 5
18. GRUPO 3: ÀCIDOS 3,7 < = PH 4,5
GRUPO 4 : MUY ÀCIDOS PH 3 Y 7
24. Es todo compuesto químico que no forma parte de
la composición de los organismos vivos.
25. El principal problema con respecto a productos químicos
fueron los pesticidas clorados, siendo el de mayor
importancia el DDT.
Dos características de los pesticidas clorados que conducen a
un gran perjuicio son su resistencia a la biodegradación y su
hidrofobia.
26. La tendencia de los pesticidas
clorados a su gran reparto
entre el suelo y tejidos grasos
fue anteriormente reconocida
como uno de los aspectos de
su resistencia a la
biodegradación por
microorganismos.
La estructura química de los
pesticidas clorados los
convierte además, en
escasamente susceptibles a
reacciones de trasformación
biológica, especialmente en
condiciones aerobias.
27. Los pesticidas clorados son muy resistentes a la
trasformación en condiciones aerobias, pero no
tanto a las condiciones anaerobias.
Los pesticidas basados en fósforo son en general
muy tóxicos, pero expuestos al agua se hidrolizan
bastante rápido de forma química o mediante
enzimas.
28. Los pesticidas de carbamato se transforman
rápidamente en el medio ambiente mediante
hidrólisis.
Los pesticidas de s-triacina son
biodegradables.
30. Existen tres tipos básicos de detergentes
sintéticos: aniónicos, catiónicos y no iónicos.
Los detergentes no iónicos no están
ionizados y su solubilidad depende de
polímeros de óxido de etileno unidos a un
extremo hidrófobo que disuelve las grasas.
31. Los hidrocarburos
son biodegradables
de forma aerobia.
Sin embargo, la
tasa de
biodegradación
aerobia depende de
la complejidad de la
molécula.
32. Los compuestos BTEX son tóxicos y más
solubles en agua que el resto de los
hidrocarburos de la gasolina.
Estos compuestos se biodegradan en
condiciones aeróbicas.
33. Los PAH se forman por la combustión
incompleta de materia orgánica, de forma
natural, y por actividad humana.
Los PAH son biodegradables en condiciones
aerobias.
34. Los compuestos aromáticos clorados comprenden bencenos
clorados de anillo único, fenoles, clorados y benzoatos
clorados y compuestos de dos anillos, como los difenilos
policlorados.
Los compuestos de anillo único son fácilmente
biodegradables y sirven como sustratos primarios para
energía de organismos y crecimiento en condiciones aerobias.
35. Los principales explosivos son: TNT, RDX y HMX.
Una característica de ellos es la presencia de
grupos nitroso (- NO2) en la molécula.
La transformación del TNT produce generalmente
la reducción de un grupo nitroso para formar un
grupo amino.
36. Los productos de transformación amínica están sometidos a
interacciones posteriores entre sí y con compuestos del
suelo, formando complejos estables mediante enlaces
covalentes. Los productos que se forman son grandes e
insolubles. Por ello la desaparición del TNT se observa a
menudo en entornos biológicamente activos, pero no se
produce corrientemente la mineralización.
37. El RDX es más
fácilmente
mineralizable que el
TNT y no está
sometido a procesos
de transformación
parcial.
La transformación
biológica del HMX se
produce
principalmente en
condiciones
anaerobias.
38. Los procesos microbianos pueden afectar a la
evolución de los contaminantes del medio
ambiente inorgánicos. Aunque no se pude
destruir a los elementos inorgánicos, los
microorganismos pueden cambiar su
especificidad de tal forma que sean
señaladamente alteradas su movilidad y
toxicidad.
39. Uno de los métodos por los que los
microorganismos pueden reducir concentraciones
de elementos inorgánicos en el agua es mediante
inmovilización en la biomasa de microbios, o
exopolímeros microbianos.
las transformaciones biológicas también pueden
ocasionar el efecto inverso, ocasionado que sean
más móviles, más dispersos y más tóxicos.
40. El campo de la ecología microbiana ha
experimentado cambios revolucionarios
en estos últimos años, debido al impacto
de las nuevas tecnologías de la biología
celular y molecular.
41. Como resultado de procesos de mutación y
de recombinación genética, que actúan en un
ambiente de constante selección.
La diversidad microbiana refleja la variedad
fisicoquímica de los hábitats adecuados para
la vida en la Tierra.
42. Los microorganismos constituyen el principal
componente de biodiversidad, pero se
requiere unas herramientas (avances
tecnológicas e intelectuales) apropiadas para
cuantificar esta diversidad, tanto en
"modelos" como en las comunidades
naturales.
45. Actualmente la industria del plástico produce
alrededor de 165.000 millones de kilos de plástico
y un 40% de dicha cantidad va a parar a los
vertederos.
47. Hoy en día se sabe que muchos polímeros
sintéticos muy recalcitrantes a la degradación
microbiana, permanece décadas en los vertederos.
48. Se ha conseguido algunas mejoras en este tema
como:
Plásticos fotodegradables
Plásticos que llevan incorporado almidón
Plásticos de origen microbiano
50. SON POLIMEROS DE
RESERVA PRODUCIDOS
POR
MICROORGANISMOS
Poli-β-hidroxialcanoatos
51. En una planta industrial de Billingham, en Inglaterra
el gigante britanico imperial chemical industries
(ICI) Está produciendo PHA y comercializando el
material como polímero para envases utilizando a
la bacteria Alcaligenes eutrophus alimentada con
glucosa.
Obtienen rendimientos
superiores al 80 % de
peso seco de un
copolimero.
52. Hace referencia a un nuevo y apasionante campo de
investigación que estudia la síntesis natural de polímero
bacteriano. Como el poli-β-hidroxibutirato que es un
material lipidio de reserva , que se utiliza para hacer
materiales de embalaje basados en plástico.
La investigación sobre la producción de PHB demuestra que
la naturaleza química exacta del polímero producido por una
bacteria puede ser controlada variando el sustrato utilizado
para su cultivo:
53. En algunas bacterias:
El acetato y el butirato determinan la producción de
poli-β-hidroxibutirato (C4)
El caproato lleva a la producción de un polímero que
contiene (C6)
El valeriato lleva a la producción de un polímero que
contiene (C5)
También pueden sintetizar copolimeros
54. Los plásticos de origen bacteriano son muy atractivos
porque se ha demostrado su rápida biodegradabilidad
tanto en condiciones aeróbicas como en medios anoxicos.
Su uso podría ser una solución a falta de espacios para
nuevos vertederos.
55. Biodegradación del petroleo CAUSAS MAS
PROBABLES DE
Biodegradable: Biodegradación CONTAMINACION
Producto o sustancia que
puede descomponerse en Características de algunas 1.- Derrames.
sus elementos químicos sustancias químicas de poder
que lo conforman. ser utilizadas como sustrato 2.-Talleres de
por microorganismos que lo automotores (liberan al
Mediante la acción de
agentes:
emplean para producir energía aire libre los derivados
(mediante respiración celular)
de petróleo)
1.-Plantas y crear otras sustancias como
2.-Animales aminoácidos , nuevos tejidos y
nuevos organismos .
3.-Microorganismos
Puede emplearse en la
4.-Hongos eliminación de ciertos
contaminantes:
1.-Desechos orgánicos .
2.-Hidrocarburos (petróleo).
59. Hidrocarburos saturados ,Hidrocarburos aromáticos,
Resinas y asfáltenos
Bacillus circulans
•Perteneciente a la microflora del suelo
•Desagradan asfáltenos pero no resinas
•MAYOR CRECIMIENTO ,MAYOR PRODUCCION DE BIOMASA
Pseudomonas aeruginosa
•Presenta mayor resistencia a ambientes agresivos, capacidad nutricional
para mineralizar gran variedad de hidrocarburos del petróleo .
•Degrada tanto compuestos alifáticos como aromáticos y poliaromaticos
en condiciones aerobias microaerófilas y desnitrificantes.
61. a)Modificados genéticamente para que no causen
patogenecidad.
b) se debe tratar de encontrar un microorganismo que
degrade a los contaminantes, pues hay métodos que
eliminan contaminantes pero producen algo peor.
62. Algunos microorganismos son capaces de crecer a expensas de
algún hidrocarburo(Diesel).
Los microorganismos producen una enzima que degrada o rompe
algún enlace molecular de los compuestos y los utiliza como fuente
de carbono.
Lo que para todos es un contaminante, para el microorganismo es
un alimento, ya sea la molécula completa o parte de ella; o la
actividad propia del microorganismo en el ambiente tiene la
capacidad colateral de actuar sobre la molécula indeseable, aunque
no la pueda utilizar, pero la modifica para que otro microorganismo,
que exista en el mismo medio la utilice.
64. Tempera
tura
MICROORGANIS
MOS ACTUACION Y
FACTIVILIDAD DE
EVOLUCIONAD
OS USO
GENETICAMENT DE UN
E MICROOGANSIMO
68. Degradación enzimática
Este tipo de degradación consiste en el empleo de enzimas en el
sitio contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas.
Se aplican grupos de enzimas que hidrolizar (rompen) polímeros
complejos para luego terminar de degradarlos con el uso de
microorganismos.
69. ►Un ejemplo lo constituyen las enzimas lipasas que se usan
junto a cultivos bacterianos para eliminar los depósitos de
grasa procedentes de las paredes de las tuberías que
transportan los efluentes.
►Otras enzimas que rompen polímeros son las celulosas,
proteinasas y amilasas, que degradan celulosa, proteínas y
almidón, respectivamente.
►Existen enzimas capaces de degradar compuestos altamente
tóxicos en donde los microorganismos no pueden desarrollarse
debido a la alta toxicidad de los contaminantes.
70. Remediación microbiana
En este tipo de remediación se usan microorganismos
directamente en el foco de la contaminación. Los
microorganismos utilizados en biorremediación pueden ser los ya
existentes en el sitio contaminado o pueden provenir de otros
ecosistemas, en cuyo caso deben ser agregados o inoculados.
71. Los microorganismos que pueden degradar compuestos tóxicos
para el ambiente y convertirlos en compuestos inocuos o menos
tóxicos, se aprovechan en el proceso de biorremediación. De esta
forma, reducen la polución de los sistemas acuáticos y terrestres.
73. Remediación con plantas (fitorremediación)
Constituye una estrategia muy interesante, debido a la
capacidad que tienen algunas especies vegetales de
absorber, acumular y/o tolerar altas concentraciones de
contaminantes como metales pesados, compuestos
orgánicos y radioactivos.
75. La fitorremediación ofrece algunas ventajas y desventajas frente a
los otros tipos de biorremediación:
Ventajas:
• Las plantas pueden ser utilizadas como bombas extractoras de
bajo costo para depurar suelos y aguas contaminadas.
• Algunos procesos de degradación ocurren en forma más rápida
con plantas que con microorganismos.
• Es un método apropiado para descontaminar superficies
grandes o para finalizar la descontaminación de áreas
restringidas en plazos largos.
Limitaciones:
• El proceso se limita a la profundidad de penetración de las
raíces o aguas poco profundas.
• Los tiempos del proceso pueden ser muy prolongados.
• La biodisponibilidad de los compuestos o metales es un factor
limitante de la captación.