Bacterias Oxidativas de Hierro y Azufre

1. BACTERIAS OXIDATIVAS DE HIERRO
Y AZUFRE
Alean Hernández Alis Johen
Bedoya de Hoyos Esther Paola
Daniells Argumedo Cristian Moisés
Ibáñez Pinto Lina Vanessa
Machado Negrete Katherine Lucía
Marzola Hernández Over Luis
INGENIERIAAMBIENTAL
08/10/2015

2. LITOTROFOS
los organismo capaz de
sintetizar todas las moléculas
orgánicas necesarias a partir
de sustancias inorgánicas
simples (p. ej., H2O, CO2,
NH3) y de alguna fuente de
energía.
• Bacterias oxidantes de Azufre
• Bacterias oxidantes de Hierro

3. Sustrato
inorgánico
transformándose
+
Obtención
HIERRO
REDUCIDO
BACTERIAS OXIDANTES DE HIERRO
única fuente de energía=

4. • Usan CO2 como fuente de carbono,
fijándolo a través del ciclo de
Calvin.
* carecen de enzimas implicadas en el ciclo
de Calvin y como fuente de carbono
sustratos orgánicos como glucosa o
aminoácidos
• Poseen un pH neutro y Ph Acido
• Aerobias : Aceptor final(O2)
• Anaerobias : Aceptor final (NO3)
• Acidofilicas obligadas
• son Gram negativas.
• tienen forma de Bacilos
• Phylum: Proteobacterias
CARACTERISTICAS

5. ALGUNAS BACTERIAS OXIDANTES DE HIERRO

6. NUTRICION
Las bacterias del hierro son un grupo especializado de litótrofos
que son capaces de usar el hierro como fuente de energía.

7. PRINCIPALES GENEROS
A pH neutro
Gallionella ferruginea
Sphaeritillus natans
Leptothrix achrace
A pH ácido
Thiobacillus ferroxidans

8. HABITATS
Viven en un ambiente en el que el acido sulfurico es el acido
dominante y estan presentes en grandes cantidades de sulfato.

9. APLICACIONES EN LA INDUSTRIA

10. MÉTODOS
Técnica que usan bacterias específicas para extraer (lixiviar) metales de
los minerales
• Biolixivación:
• Biooxidación:

11. LAS BACTERIAS OXIDATIVAS DEL HIERRO
• Tiene su parte relevante en la oxidación del mineral pirita (FeS2), tiene lugar en las minas de
carbón, cuando las rocas que contienen pirita se someten a movimiento, la pirita entra en
contacto con las bacterias, éstas acidifican el medio, provocando el fenómeno de "drenaje
ácido de las minas“.
• Thiobacillus ferrooxidans: Se desarrollan cuando la temperatura oscila entre 20-30ºC y el
pH es moderadamente ácido (entre 2-4). Son termófilos y acidófilos. Es el tipo más común
de bacteria en los depósitos residuales de minas. Incrementan la proporción de pirita en los
depósitos de carbón. El proceso de oxidación que realizan, aparte de ser perjudicial para el
medio colindante, puede ser beneficioso para el ser humano, ya que permite la separación de
materiales como el cobre y el uranio (biolixiviación).
• Leptospirillum ferrooxidans: Se desarrollan cuando la temperatura oscila entre 30-50ºC y pH
entre 1-2. Se encuentran en las aguas profundas de las minas, envueltas en un biofilm rosado
que flota sobre la superficie del agua que surge de la mina. Son utilizados para la extracción
de metales de los minerales (biooxidación).

12. ¿COMO ACTUAN LAS BACTERIAS
MINERAS?
ejm: Acidithiobacillus

13. BACTERIAS OXIDANTES
DE AZUFRE
Las bacterias oxidantes de azufre constituyen un
grupo principal de microorganismos quimiolitotrofos.
Sulfolobus ThioalkalivibrioBeggiatoa

14. FUENTE DE ENERGÍA
Las Bacterias del azufre toman compuestos de este como el sulfuro de
hidrógeno, azufre elemental y el tiosulfato, como fuente de energía.

15. CARACTERÍSTICAS
Usan compuestos reducidos de azufre como fuente de energía : , S°,
Las bacterias oxidantes del azufre y de sulfuros suelen ser litotroficas y
producen sulfato.
Las bacterias oxidantes del azufre también son capaces de catalizar la
oxidación del sulfuro.
Pueden distinguirse dos amplias clases :
•las que viven en pH neutro o alcalino: Gallionella ferruginea,
Leptothrix ochracea, Sphaeritillus natans.
• las que viven en pH acido: Acidithiobacillus ferrooxidans

16. PRINCIPALES GENEROS
Thiobacillus ferrooxidans es una bacteria Gram-negativa de forma
bacilar, que se encuentra en depósitos de azufre y sulfurosos.
Es de naturaleza autótrofa y aerobia estricta, es acidófila con
resultados óptimos a pH 1.5-2.5 y 45-50°C, por lo que también
es termófila.
Posee flagelos polares que la dota de motilidad, no produce
endoesporas y su capacidad oxidativa se da gracias a la
enzima hierro-oxidasa.

17. Beggiatoa
Es muy larga; sus células se unen una tras otra hasta formar
largos filamentos deslizantes que se mueven sobre la
superficie de los fondos poco profundos, tanto en aguas
dulces como saladas. Beggiatoa obtiene la energía
oxidando Sulfuro de Hidrógeno (ácido sulfhídrico) H2S, un
gas inflamable, incoloro y tóxico. Al oxidar el H2S forma
Azufre que queda almacenado en pequeños gránulos en el
interior de su cuerpo y agua que se libera hacia el exterior.

18. Sulfolobus
Es un organismo esférico irregularmente lobulado.
La temperatura optima de crecimiento varia entre 60 y 80º C y el
pH se sitúa en 2.0.
Sulfolobus oxida rápidamente H2S ;crece en la superficie de gotas
o cristales de azufre y lo oxida a acido sulfúrico, el cual es el
principal causante de la acidez de esos hábitats.

19. Thiothrix
Se mantienen de forma característica en ambientes ricos en sulfuros
que contienen inclusiones de azufre elemental.
Oxidan H2S a azufre elemental, que se acumula en las células; el
azufre almacenado es oxidado posteriormente a sulfato.
Chromatium
Crecen en presencia de la luz en condiciones anaeróbicas. Pueden
crecer en un medio inorgánico utilizando CO2 como única fuente de
carbono en presencia de azufre inorgánico reducido. Ellos usan azufre
y sulfuro como único donante de electrones fotosintética. Bacterias
púrpuras de azufre tienen que fijar CO2 con el fin de crecido y
sobrevivir.

20. FUNCIÓN EN EL MEDIO AMBIENTE
 Presentan gran importancia biotecnológica y ecológica, ejemplo
de ello puede ser la biominería o la biolixiviación de minerales
como el uranio y el cobre.
 Participan también en la desulfuración del carbón ayudando a
separar el azufre inorgánico de éste. Lo transforman en un
compuesto soluble en agua para evitar que en la combustión se
produzca dióxido de azufre (SO2), un gas contaminante, que en
la atmósfera da lugar a lluvia ácida.

21. SIMBIOSIS
La simbiosis es un fenómeno de interacción biológica entre dos o
más especies que conviven en inmediata proximidad estableciendo
relación duradera con beneficio mutuo

22. SIMBIOSIS: UN PAPEL CLAVE EN LA
ALIMENTACION
El gusano Riftia pachyptila, desprovisto
de boca y de tubo digestivo, el cual
depende absolutamente de bacterias
albergadas en su trofosoma para poder
alimentarse. Dado que ellas transforman
los sulfuros colectados por sus branquias
en materia orgánica asimilable.

23. CICLO DEL AZUFRE
Es un proceso donde el azufre (S) sufre una serie de
conversiones en su estado de oxidación, permitiéndole a ciertos
microrganismos obtener energía de sustancias inorgánicas

24. 𝑯 𝟐 𝑺 𝑺 𝟎
𝑺𝑶 𝟒
−𝟐
ATP
BACTERIAS REDUCTORAS
Beggiatoa Thiobacillus

25. Todas las reacciones del ciclo del
azufre son aprovechadas para el
tratamiento de aguas residuales,
lodos o incluso cultivos donde a
suelos muy alcalinos se les añade
azufre de tal manera que las bacterias
puedan bajar el pH mediante la
oxidación del azufre que genera el
ácido sulfúrico 𝐻2 𝑆𝑂4.

26. 𝑺 𝟎 + 𝑯 𝟐 𝑶 +
𝟏
𝟐
𝑶 𝟐 → 𝑺𝑶 𝟒
−𝟐
+ 𝟐𝑯+
El azufre elemental también es producto con valor comercial usado como
materia prima en la industria química para la producción de 𝐻2 𝑆𝑂4.