CICLOS BIOGEOQUIMICOS

CICLO DEL HIERRO Al igual que otros elementos que ya hemos visto, el hierro funciona como componente estructural y como cofactor enzimtico. Forma parte estructural de los citocromos, citocromo oxidasa, catalasa. Es esencial para la sntesis de clorofila. Cuando se suministra a plantas hierro en diferentes concentraciones, se observa una buena correlacin entre contenido de hierro y contenido de clorofila.

1INFORMACIN GENERAL (Fe)Cuarto elemento mas abundante en suelos (O, Si, Al, Fe).Fe total en suelos, 0.5 a 50 % (promedio = 3 a 4%).Gran parte del Fe se encuentra en minerales.Las deficiencias mas comunes se encuentran en suelos calcreos.3El hierro slo existe en estado libre en unas pocas localidades, en concreto al oeste de Groenlandia. Tambin se encuentra en los meteoritos, normalmente aleado con nquel. En forma de compuestos qumicos, est distribuido por todo el mundo.2INFORMACIN GENERAL (Fe)Es inmvil en la planta.Se puede absorber como Fe2+ o Fe3+Factores genticos de la planta influyen grandemente sobre la utilizacin.Niveles tpicos foliares varia entre 50 y 250 ppm.

3INFORMACIN GENERAL (Fe)Fe es un componente estructural deMolculas de porfirina (envueltas en procesos fotosintticos)CitocromosHemesHematinaFerricromosLeghemoglobinaSntomas de deficienciaRESERVORIOSYacimientos

En el detalle, existe una gran variedad de tipos de concentraciones de xidos/hidrxidos de hierro de origen sedimentario, que van desde las grandes acumulaciones de tipo BIF hasta las pequeas costras ferruginosas que se forman en algunas fuentes, o los ndulos de goethita que se forman en medios pantanosos ("hierros de los pantanos")5RESERVORIOS

Los suelos rojizos suelen contener xidos de hierro procedentes de la meteorizacin de las rocas ms antiguas. Son en general terrenos frtiles.6

ABSORCIN DEL Fe

Deficiencia en la concentracin externa de Fe, produce una clorosis frrica9ABSORCIN DEL Fe

nquelante, osecuestrante, oantagonistademetales pesados, es una sustancia que formacomplejosconionesde metales pesados.10Minerales en Forma de Fe en suelosDiagramas de solubilidad demuestran como la concentracin de Fe en solucin en funcin del pH del suelo o potencial rdox.

Minerales primariosFe - Magnetita (Fe3O4) y Oliveno (MgFe)2SiO4

Minerales secundariosa-Hematita, -Maghemita (Fe2O3)a -Goetita, -lepidocrocita (FeOOH)Fe amorfo Fe(OH)3Siderita, FeCO3Fe(OH)2 +FeOH2+Minerales en Forma de Fe en suelosaportan hierro a los suelos que son los responsables de las tonalidades rojas, rojo amarillentas etc.12SOLUCIN DEL SUELO FeLa solubilidad de los minerales es baja, concentracin en solucin es 10-6 a 10-24 M

Especiacin: Fe en solucin esta principalmente en forma de Fe(OH)2+

En suelos agrcolas la concentracin de Fe3+ es mayor que Fe2+

Especiacin de Fe en solucin-Por lo general el exceso de hierro se da en suelos con poca aireacin.-Disminucin del pH del suelo13SOLUCIN DEL SUELO FeLa concentracin en solucin debido a la solubilidad de los minerales no es suficiente para satisfacer el requisito nutricional de la mayora de las plantas

La concentracin en solucin es influenciada grandemente por el pH. Especiacion de Fe en solucion

Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ Transformaciones del Fe EN AEROBIOSIS: A pH cidoFe2+ es estable.

Oxidacin biolgica por quimiolitotrofos acidfilos (Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Sulfolobus spp).

4Fe2+ + 4H + + O2 4Fe3+ + 2H2O - Fe3+ precipita como jarosita. Transformaciones del Fe EN AEROBIOSIS: A pH neutro y alcalino.Fe2+ inestable Eh> +200mV.Oxidacin qumica a Fe3+ - Fe3+ precipita como xidos e hidrxidos frricos.Se mantiene en solucin quelado con materiales orgnicos (SIDERFOROS: transportadores de Fe) Facilitan su la solubilizacin y captacinBacterias del hierro? (Hyphomicrobium. Sphaerotilus, Gallionella, Siderocapsa)Transformaciones del Fe EN ANAEROBIOSIS:

Fe3+ aceptor final de e- (respiracin anaerobia).Principal va de solubilizar el hierro Fe(OH)3 + H2 Fe2+ + 2OH- + H2OQumicamente, en presencia de H2S, el Fe3+ se reduce a FeS (sulfuro ferroso).Fe2+ donador de e- para anoxifotobacterias.Transformaciones del Fe

Bacteria modelo de estudios en biominera: Acidithiobacillus ferrooxidans Microrganismos del hierro

CO2+ [Fe/S]Medio ambiente aerbico19Leptospirillum ferroxidansLeptospirillum ferriphilumLeptospirillum thermoferrooxidansThiobacillus ferrooxidans

Leptospirillum ferroxidansOXIDANTES DEL HIERRO

Microrganismos del hierro Acidocella sppREDUCTORES DE HIERRO

Microrganismos del hierro Ferrimicrobium acidiphilumFerroplasma acidiphilumFp. AcidarmanusAcidimicrobium ferroxidans

Acidimicrobium ferroxidansREDUCTORES/OXIDANTES DEL HIERRO

Microrganismos del hierro Acidithiobacillus ferrooxidans

Microrganismos del hierro Acidithiobacillus ferrooxidans

Los microorganismos que son responsables de la disolucin de los metales a partir de minerales son, en general, pertenecientes al gnero Acidithiobacillus.Microrganismos del hierro Acidithiobacillus ferrooxidans

Presenta forma bacilar, gram negativas, de 0.5 a 1.7 u, algunas cepas tienen flagelos.Es quimioautotrfico, capaz de oxidar compuestos inorgnicos como iones ferroso y azufre, los que le sirven de fuente primaria de energa. El carbono lo obtiene por fijacin de CO2.Microrganismos del hierro Acidithiobacillus ferrooxidansEs aerobio, acidfilo (rangos de pH: 1.5 3.0), y vive a temperaturas que oscilan entre 25 - 35C.

Es considerada como el mayor contribuyente en la produccin de aguas cidas que drenan de depsitos de metales sulfurados

Gracias a la capacidad que tienen de oxidar minerales de disulfuro de fierro, generando soluciones cidas de sulfato frrico.Microrganismos del hierro Leptospirillum ferrooxidans

Microrganismos del hierro Leptospirillum ferrooxidansSon vibriones en forma de espira, como pseudococos.Mviles por la presencia de un flagelo polar simple.Las colonias sobre slica gel, son pequeas y de color marrn rojizo debido a la formacin de fierro frrico. Son aerobios estrictos y quimioautotrficos obligados.Utiliza Fe+2 y FeS2 como fuente energtica.Microrganismos del hierro GRACIAS