V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
Que es la rizosfera?
Porción de suelo directamente influenciado pro las raíces de las plantas
Puede alcanzar 1 a 2 mm de espesor cubriendo cada parte del sistema de raíces de una planta (según el tipo de sistema, puede entenderse como rizosfera a toda la masa del suelo, ej gramíneas con un sistema muy ramificado, ver foto)
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
Que es la rizosfera?
bacilos Hongos micorriticos
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
FBN:
• Proceso que permite reincorporar N en al biósfera.
• Permite que el N atmosférico (no disponible para las plantas) sea transformado a
una forma disponible y asimilable para las plantas: método de bio-fertilización
• La Fijación pueden hacerla microorganismos de vida libre ó simbiontes
(capaces de establecer una estrecha relación con la raíz de la planta)
• La FBN mas estudiada y mas significativa en ecosistemas agrícolas proviene de
simbiosis entre un tipo de bacterias conocidas como rizobios y un tipo de plantas
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
«La fijación del nitrógeno es una función esencial en la biosfera. Es similar y quizá la segunda en importancia con la fotosíntesis. Similar, porque en la fotosíntesis lo que se fija de la atmósfera es el carbono. El carbono proveniente de la fotosíntesis es lo que requiere principalmente para crecer, tal es el caso de los cultivos agrícolas. En segunda instancia se necesita el nitrógeno, en simbiosis la planta no necesita tomar el nitrógeno de la tierra, como normalmente lo obtienen, sino que la planta va a estar viviendo a partir del nitrógeno que le pase la bacteria, y esta última le va a transmitir el nitrógeno en forma de amonio. La importancia de la fijación biológica de nitrógeno no deriva solamente de su contribución a la nutrición de las plantas, sino que también contrarresta el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados que se agregan a los cultivos»
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
subfamilias
Nº Especies TOTALES
Nº de especies reportadas para nodulación
Noduladas No noduladas Total estudiadas %Noduladas
Mimosoideae 2,900 351 37 388 90.46
Papilionoideae 14,000 2,416 46 2,462 98.13
Caesalpinioideae 2,800 72 180 258 27.90
TOTAL 19,700 2,839 263 3,108
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Familia Fabaceae
Leguminosa Kg N2/ha fijado
Arachys hipogea Cajamus cajan Cicer arietinum
Cyamposis tetragonoloba Glycine max
Lens culinaris
Lupinus angustifolius Phaseolus vulgaris Pisum sativum
Vicia faba
Vigna unguiculata
109 224 104 130 88 83 160
49 75 114 198
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Rizobios:
Morfología: dimórficos
En simbiosis:
perdida de pared celular: Bacteroides En vida libre:
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Rizobios:
Clasificación según pared celular: Gramnegativos
Clasificación segúne structuras especiales: Móviles
Ambiente:
Bacterias de vida libre
Clasificación según su metabolismo:
Quimioheterotrofos, aerobias y anaerobias facultativa
Características macroscópicas: Colonias húmedas, adherentes,
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
1) Rhizobium libre.
2) Rhizobium atraído por el pelo radical.
3) inicio de la infección por Rhizobium en el pelo radical.
4) Cayado del pastor (pelo radicales, infectados por Rhizobium) 5 y 6). El cordón de infección de Rhizobium invade la matriz de células corticales de la
leguminosa en la raíz.
7) Rhizobium se reproduce en células haploides de la raíz y pierde su pared celular se
sobreproduce auxina.
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Simbiosis Rizobios-Planta:
Adaptación de la vida vegetal a un ambiente deficitario en N:
Si en el suelo hay suficiente N inorgánico, no abunda la simbiosis, por el contrario su en el suelo hay déficit de N y hay bacterias simbiontes, la planta estimula la formación de los nódulos que son las estructuras donde se produce la FBN simbiótica
En la simbiosis, el C que requiere la bacteria es aportado rpo la fotosintesis de la planta, por lo tanto hay una relación directa (asociación) entre la FBN simbiótica y la fotosíntesis: cuanto mayor sea la biomasa aerea, mayor será la fotosíntesis y esto permitirá mayor FBN
Rhizobium Planta
Energía: (entre el 7% y 12% de la energía fotosintética) Carbono
Amoníaco
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Simbiosis Rizobios-Planta: Proceso
Rhizobium
Planta
Flavonoides
V
e
t.
S
e
rgio
A
bate
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Simbiosis Rizobios-Planta:
* Dinitrogenasa reductasa
(Proteína del hierro ó Componente II)
* Dinitrogenasa
(Proteína del Molibdeno-hierro ó Componente I) Complejo
Enzimatico Nitrogenasa
Componente II
Componente I
Nitrógeno ambiental
reducción
reducción
N2 + 6e + 6H+ + 12 ATP + Mg2+ 2NH
,
Dr
.
M
a
g.
P
rofes
or
A
dj
u
nt
o
M
ic
robiología
–
S
e
de
A
tlántic
a
UNRN
FBN
Simbiosis Rizobios-Planta:
La nitrogenasa es una enzima que funciona en condiciones de anaerobiosis La planta y los rizobios son aerobios
Leghemoglobina, (responsable del color rojo de los nódulos) se acumula entre bacteroides y membrana periobacteroide
Por su afinidad por el O2, la leghemoglobina fija al O2 en el microambiente donde se encuentra el complejo nitrogenasa, disminyendo la capacidad
