Respuestas del taller.

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La luz lumínica favorece la fijación del nitrógeno obtenida por los organismos fotoautotrofos, como las cianobacterias o través de la respiración de los organismos heterótrofos como Azotobacter. Se han observado tasas de fijación de nitrógeno elevadas en ambientes que se caracterizan por una fuente de carbono abundante y escasez de nitrógeno, tales como troncos en descomposición o suelos contaminados por petróleo.

3. ¿Cómo afectan los nitrificantes quimiolitótrofos a la calidad del agua subterránea? ¿Por qué es un problema el nitrato para las aguas potables?

El nitrato es un problema para las aguas potables porque ocasiona efectos negativos sobre la salud humana. La presencia de altas concentraciones de nitrato en aguas potables plantea un serio problema para la salud pública. El consumo de agua con una concentración alta de nitratos tiene efectos nocivos sobre la salud. Los nitratos ingeridos son transformados en nitritos en el sistema digestivo convirtiendo la hemoglobina en metahemoglobina, que es una hemoglobina modificada (oxidada) incapaz de fijar el oxígeno y provoca limitaciones de su transporte en los tejidos. La metahemoglobina se caracteriza por inhibir el transporte de oxígeno en la sangre. Aunque la formación de metahemoglobina es un proceso reversible (en condiciones normales hay un mecanismo enzimático capaz de restablecer la alteración y reducir la metahemoglobina otra vez a hemoglobina), si puede llegar a provocar la muerte, especialmente en niños (“síndrome del bebé azul”). Asimismo, los nitratos pueden formar nitrosaminas y nitrosamidas, compuestos potencialmente cancerígenos. Cuando la metahemoglobinemia es elevada, la primera manifestación clínica es la cianosis, generalmente asociada a una tonalidad azulada de la piel.

4. ¿cómo se controla el ciclo del nitrógeno en la agricultura?

Para evitar pérdidas causadas por lixiviación y la desnitrificación, los abonos nitrogenados suelen aplicarse como sales de amonio, amoniaco libre o urea. El amonio (de manera natural los organismos convierten el nitrogeno organico en amonio o amoniaco) que es más asimilable por los organismos, la mineralización (nutrientes) orgánica de nitrógeno permite que el ecosistema sea productivo.

5. Describa la columna de Winogradsky y explique cómo sirve de modelo para la distribución de las poblaciones microbianas de los lagos.

La columna de Winogradsky es un modelo de ecosistema que se utiliza para el estudio de los microorganismos acuáticos y de los sedimentos, esta columna consiste en lodo o sedimento colocado dentro de un cilindro de cristal o plástico transparente. La altura de la columna permite el desarrollo de tres zonas de crecimiento microbiano; 1, una zona aeróbica que se encuentra en la superficie del lodo; 2, una zona microarofílica y 3, una zona anóxica por debajo del lodo. Además al ser transparente permite el ingreso de luz solar lo que facilita el crecimiento de poblaciones de microorganismos fotosintéticos en diferentes profundidades de la columna.

Otros factor y uno de los mas fundamentales que permiten el desarrollo de poblaciones de microorganismos, es el sustrato en este caso lodo sedimento rico en carbono orgánico, sulfuros y sulfatos, lo que permite el desarrollo de de poblaciones tanto como heterótrofas como autótrofas como lo son las bacterias anaerobias y fotosintéticas del azufre. Debido a que las cianobacterias y algas son organismos fotosintéticos oxigénicos, crecen en la superficie aeróbica de la columna (parte superior) normalmente de color verde, estos microorganismos mantienen el oxigeno en esta zona lo que permite el desarrollo de poblaciones heterótrofas aerobias y hongos.

La columna de Winogradsky sirve de modelo para la distribución de las poblaciones microbianas de los lagos ya que imita las condiciones naturales en las que se desarrollan los microorganismos de estos ambientes, ya que este modelo se basa en una columna de agua anóxica que recibe luz situación que se asemeja a la de los ecosistemas naturales pero en una escala milimétrica puesto que en ellos la luz no puede penetrar por el sedimento.

7. ¿Qué problemas ambientales están causados por especies de Thiobacillus?

La bacteria Thiobacillus ferrooxidans es la mayor responsable de la contaminación relacionada con el drenaje ácido procedente de explotaciones mineras y mineralizaciones en general. Esta es una bacteria acidófila (propia de ambiente ácido), con una fisiología basada en la fijación de carbono a partir del CO2 atmosférico, obteniendo su energía a partir de oxidación del hierro o azufre.

9. Describa el papel de los sideróforos en el ciclo del hierro.

Los sideróforos (del griego sideros phoros "portadores o acarreadores de hierro") microbianos, son moléculas de bajo peso molecular secretadas por microorganismos en condiciones de deficiencia de hierro para secuestrar el hierro de su entorno, son solubles en soluciones acuosas a pH neutro (Dybas et al., 1995) que son sintetizados por bacterias, principalmente Gram negativas, hongos, levaduras y algunas plantas (fitosideróforos), particularmente gramíneas (Drechsel y Jung, 1998) y que actúan como agentes quelantes específicos de Fe3+. La característica principal de este tipo de moléculas es que poseen una elevada constante de disociación de hierro (Neilands, 1995). La síntesis de estas moléculas incrementa cuando los microorganismos se encuentran en condiciones limitativas de hierro (Ratledge y Dover, 2000; Clark, 2004) puesto que la disponibilidad de este elemento es fundamental en el éxito o fracaso de microorganismos patógenos o simbióticos para invadir un organismo o para colonizar un ambiente determinado. Estos compuestos cumplen un papel clave en el ciclo debido a que le ayudan a los microorganismos a adquirir hierro de muy baja solubilidad presente en el suelo (Ma y Nomoto, 1996) para facilitar su la solubilización y captación. La afinidad tan elevada de estas moléculas por el hierro facilita la captación de este metal a partir de compuestos como hidróxido férrico, y de proteínas del organismo hospedero como transferrina o ferritina (Drechsel y Jung, 1998; Neilands, 1995).

10. ¿Qué papel desempeña el calcio en la formación de arrecife de corales?

La clase a la que pertenecen los corales es Antozoa. En efecto los corales están constituidos por pólipos que en estado larval nadan libremente hasta encontrar un sitio adecuado para fijarse y vivir de manera independiente o en colonias. Los corales blandos, su cuerpo es sostenido