IMPORTANCIA para los seres vivos:

(1)

El fósforo es un componente esencial de los organismos.

Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN); del ATP y de otras moléculas que tienen PO₄3- _{y que almacenan la energía química; de los}

fosfolípidos que forman las membranas

celulares; y fosfatos minerales de los huesos y

dientes de animales.

 En algunas bacterias se encuentran polifosfatos como reserva y ácido fítico como reserva en las plantas.

IMPORTANCIA para los seres vivos:

Ácido fítico:

hexafosfato de inositol

n

polifosfatos

Acinetobacter sp. Enlaces fosfato de alta energía Ribosa Adenina

ATP

(2)

glicerofosfolípidos

Fosfatidil

inositol

(3)

(4)

• El guano se endurece y se acumula en grandes cantidades.

• Se han utilizado como fuente de fosfato para fertilizantes, y por la gran cantidad de fosfatos que pasan del suelo al agua se han ocasionando desequilibrios (eutrofización)

• Las aves

tienen un papel muy

importante en la movilización del

fósforo, porque

comen peces, los

cuales contienen fósforo, y lo llevan a

la superficie en su excremento,

(conocido como guano).

(5)

Efecto del pH en la disponibilidad de elementos en el suelo

• En pH ácido: Se forman fosfatos de Al, y

Fe insolubles Al(OH)₃ + H₂PO₄-  Al(OH) 2HPO4 (Soluble) (Insoluble) Al3+ _{+ H} 3PO4 ==AlPO4

- En pH alcalino: Se forman fosfatos de Calcio

•P Total en el suelo: •50 – 1500 ppm

•P en Solución: •< 0.01 to 1.0 ppm

(6)

Mineral Tiempo de reversión Fórmula química Ca/P Solubilidad g/100 L Fosfato monocálcico _Ca(H 2PO4)2 . H2O 0.5 1.8 Fosfato dicálcico 3+ semanas CaHPO₄ 1.0 0.03 Fosfato tricálcico (apatita) 8 - 10 meses _Ca 3(PO4)2 1.5 0.002 (4 ppm) Hydroxiapatita 1 - 2 años. Ca₅(PO₄)₃OH 1.66 insoluble En pH > 5.5 estos fosfatos se pueden revertir a la formación de apatita y otros minerales insolubles.

Ca

2+

+ H

₃

PO

₄

 Ca(H

₂

PO

₄

)

₂

 CaHPO

₄

(7)

MINERALIZACIÓN DEL FÓSFORO: POR HETERÓTROFOS

Aspergillus,

Penicillium

Saccharomyces

_Rhodotorula

Rhizopus

-Las bacterias Bacillus y

Pseudomonas.

(8)

Medio de cultivo con

Fosfato de calcío (insoluble)

Colonias bacterianas No solubilizadoras Colonias bacterianas solubilizadoras

Pseudomonas

Micrococcus

Arthrobacter

Thiobacillus Nitrobacter

(9)

(Ca

₃

[PO

₄

]

₂

· Ca[FeCl]

₂

) apatita

Fe

₃

(PO

₄

)

₂

, AlPO

₄

(10)

ACTIVIDADES MICROBIANAS y Enzimas?

A. MINERALIZACIÓN: (Fosfatasas:

fitasas, fosfolipasas, nucleasas)

B. INMOVILIZACIÓN:

(fosforilasas, cinasas)

Mineralizacion/ inmovilización: en función de la relación C:P

•<200: buena mineralización de P-orgánico • 200-300: no hay ganancia ni pérdida de Pi; • >300: inmovilización de P i

C. SOLUBILIZACIÓN de fosfatos minerales

Ácidos fuertes (quimioautótrofos): ácido nitrico, ácido sulfúrico

Ácidos débiles (quimiorganótrofos aerobios): CO

₂

+ H

₂

O H

₂

CO

₃

(11)

Fuego Fatuo:

REDUCCIÓN

MICROBIANA?

• El producto final de la

reducción del fosfato

son las fosfinas (PH

3

).

• Las fosfinas son

volatiles y arden

espontaneamente en

contacto con el oxígeno,

produciendo un brillo

verde.

(12)

Rocas

fosfatadas

Rocas fosfatadas Fosfato disuelto Sedimentos Fertilizantes plantas desechos Fosfato soluble desechos erosión

(13)

???

65% Agricultura

20% Aguas residuales domésticas e industriales

(14)

Tratamiento de aguas (eliminación de P)

Influente PT

P orgánico (PT - Psi) 70 ~ 90% 10 ~ 30% 100% 10 ~ 20% En proceso de lodos activados (mineralización) PO₄ 3-_Soluble(Psi) Como se elimina?

(15)

Sistema biológico de Remoción de Fósforo

Por b act e r ias f acult at ivas: Acinetobacter spp.

Moraxella spp.

Acetato + productos de fermentación Sustrato C Anóxico

(asimila fosfato, hay mayor crecimiento) Oxico PHB PHB Energía

Poli-P

PO₄ 3-PO₄ 3-CO₂+H₂O (libera fosfato, es de lento crecimiento) Energía Sustrato C

(16)

Endomicorriza (Micorriza Arbuscular)

Esp e cie s d e p lan t as= 9 5 % d e p lan t as (or n am e n t ale s,

f r ut ale s, le g um in osas, p ast os, e t c.)

Esp e cie s d e h on g os= Zig om yce t e s d e g én e r os Glom us,

Acaulosp or a y Gig asp or a (n o se h an aislad o e n cult ivo p ur o)

suelo

raíz

Células radiculares

esporas

arbúsculos

vesículas

hifas

Gigaspora margarita

(17)

Ectomicorrizas:

Esp e cie s d e p lan t as= 3 -5 % d e p lan t as (f or e st ale s)

Esp e cie s d e h on g os= Basid iom ice t e s y Ascom ice t e s

(alg un as e sp e cie s se h an aislad o com o cult ivo p ur o)

(18)

IMPORTANCIA DE LAS MICORRIZAS

:

 Presentes en más del 97% de plantas del mundo

 Las raíces micorrizadas exploran 100 veces más volúmen de suelo que las no

micorrizadas e incrementan hasta 700% la superficie de absorción de las raíces

 Protegen a la planta de fitopatógenos de la raíz

 En el suelo mejoran la tolerancia de las plantas a la sequía, a la compactación,

altas temperaturas, metales pesados, salinidad, toxinas orgánicas e inorgánicas y pHs extremos

 Prolongan la vida, viabilidad y productividad del sistema radical

 Hay especies de plantas y de hongos de importancia económica que solamente