Microbiología del ciclo del nitrógeno

INSTITUTO POLITÉCNICO

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NACIONAL

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ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS

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BIOLÓGICAS

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Laboratorio de Microbiología

Laboratorio de Microbiología

Licenciatra en Biología

Licenciatra en Biología

Pr!ctica No" #

Pr!ctica No" #

Microbiología del Ciclo del Nitr$geno"

Microbiología del Ciclo del Nitr$geno"

%O&%

%O&%

E'i(o )

E'i(o )

Cellar C!rdena* +orge Daniel

Cellar C!rdena* +orge Daniel

Serrano Monro, Diego I-!n

Serrano Monro, Diego I-!n

Ob.eti-o

 Analizar la importancia de los microorganismos en el reciclaje del nitrógeno.

/e*ltado*

Tabla )" N01ero de 1icroorgani*1o* 2U3C4g5 (roteolítico* en na 1e*tra

de *elo"

E*taci$

n

6 de

71eda

d

Dilci$n N8 de

colonia

*

U3C4g

B7

U3C4g

BS

1 7 10-3 _{10 1x10}5 _1.07x10 5 2 2 10-2 _{1 1x10}3 _1.02x10 3 3 12 10-4 _{75 7.5x10}4 _8.5x104 4 3 10-2 _{2 2x10}3 _2.06x10 3 5 5 10-2 _{65 6.5x10}3 _6.8x103 6 2 10-3 _{11 1.1x10}5 _1.54x10 5 7 5 10-3 _{.5 .5x10}4 _1x105

Tabla %" Canti9icaci$n (or la t:cnica del N01ero M!* Probable 2NMP4g5 de

Bacteria* nitri9icadora* en na 1e*tra de *elo 2Nitri9icaci$n5"

E*taci$n

Tbo* (o*iti-o* (or 

dilci$n

caracterí*tico

N01ero

Selo 2B"S5

NMP4g

Selo 2B"75

NMP4g

10-1 10-2 10-3

)

2 2 3 2-2-3 42 45.16

%

3 2 3 3-2-3 20 2!x102

;

2 3 3 2-3-3 53 60.22

<

2 2 3 2-2-3 42 43.3

=

0 3 0 0-3-0 .4 .8

>

3 3 1 3-3-1 460 6.47x102

?

3 3 1 3-3-1 460 4.84x102

Tabla ;" Canti9icaci$n (or el 1:todo del N01ero M!* Probable 2NMP4g5 de

Bacteria* 'e (artici(an en la A1oni9icaci$n en na 1e*tra de *elo"

E*taci$n

Tbo* (o*iti-o* (or 

dilci$n

caracterí*tico

N01ero

Selo 2B"S5

NMP4g

Selo 2B"75

NMP4g

10-1 ₁₀-2 ₁₀-3

)

3 3 3 3-3-3 "1100 "1182.7

%

3 3 2 3-3-2 1100 1122.44

;

3 3 3 3-3-3 "1100 "1250

<

3 3 2 3-3-2 1100 1134.02

=

3 3 3 3-3-3 "1100 "1157.8

>

3 3 3 3-3-3 "1100 "154.2

?

3 3 3 3-3-3 "1100 "1157!8

Tabla <" Canti9icaci$n (or el 1:todo del N01ero M!* Probable 2NMP4g5 de

bacteria* 'e (artici(an en la De*nitri9icaci$n en na 1e*tra de *elo"

E*taci$n

Tbo* (o*iti-o* (or 

dilci$n

caracterí*tico

N01ero

Selo 2B"S5

NMP4g

Selo 2B"75

NMP4g

10-3 ₁₀-4 ₁₀-5

)

3 3 3 3-3-3 "1.1x105 _"1.18x105

%

0 0 0 0-0-0 #300 #3.06x102

;

3 3 3 3-3-3 "1.1x105 _"2.25x105

<

1 0 0 1-0-0 3.6x102 3.73x102

=

0 0 0 0-0-0 #300 #3.15x102

>

3 3 1 3-3-1 4.6x104

6.47x104

?

3 3 2 3-3-2 1.1x105 _1.15x105

Di*c*i$n"

@ Nitri9icaci$n

. $olamente existen dos %ormas de nitrógeno &'e son asimila(les por las plantas! el nitrato )*+3-,  el amonio )*4/,. as races p'eden a(sor(er  am(as %ormas! a'n&'e pocas especies pre%ieren a(sor(er nitratos &'e amoniaco. l amonio es conertido a nitrato gracias a los microorganismos por medio de la nitri%icación. a modi%icación de *4/ a *+3- depende de la temperat'ra del s'elo. a trans%ormación! es decir! la conersión se da ms rpida c'ando la temperat'ra est arri(a de los 10   el p est entre los 5.5-6.5 asimismo! este proceso se e completado entre dos a c'atro semanas.

sta %ase es realizada en dos pasos por di%erentes (acterias primero! las (acterias del s'elo Nitrosomonas _ Nitrococcus  _{conierten el amonio en nitrito}

)*+2-,! l'ego otra (acteria del s'elo! Nitrobacter _{! oxida el nitrito en nitrato. a}

nitri%icación les entrega energa a las (acterias.

n la *itritación se inoc'laron con 0.5 m de las dil'ciones 10 -1_{! 10}-2 _{ 10}-3 _{a cada}

t'(o con medio inorgnico con amonio! inc'(ando a 28 9 d'rante 14-21 das! posterior a la inc'(ación se agregaron cinco gotas de los reactios de :riess a cada t'(o! 'na pr'e(a positia es la coloración rosa intenso o rosa en el medio. as estaciones 6  7 presentaron los alores ms altos de *;<=g $'elo >.. la temperat'ra! al ser 'n %actor determinante para &'e se llee a ca(o ms rpidamente la oxidación del amonio! se o(sera &'e! e%ectiamente! la temperat'ra de las estaciones 6  7 est por arri(a de los 10 9! as mismo el p &'e tam(i?n a%ecta la elocidad de la conersión! se enc'entra en el rango de 5.5-6.5 en el caso de la estación 6 )5.5, &'e es la estación con el alor ms alto de *;<=g $'elo >..

@ A1oni9icaci$n

. os comp'estos proteicos  otros similares! &'e son los constit'tios en maor medida de la materia nitrogenada aportada al s'elo! son de poco alor para las plantas c'ando se a@aden de manera directa. As! c'ando los organismos prod'cen desecos &'e contienen nitrógeno como la orina )'rea,! los desecos de las aes )cido Brico,! as como de los organismos m'ertos! ?stos son descomp'estos por (acterias presentes en el s'elo  en el ag'a! li(erando el nitrógeno al medio! (ajo la %orma de amonio )*3,. n este n'eo proceso de integración de nitrógeno al ciclo! las (acterias %ijadoras llean a ca(o la digestión enzimtica! por lo &'e el amonio se degrada a comp'estos aminados! como proteosas! peptonas  al %inal! en aminocidos. s por esta razón &'e el proceso se llama amini%icación o aminización.

Cna pr'e(a positia se da c'ando los t'(os con medio $t'art incoc'lados con 0.5 m de las dil'ciones 10-1_{! 10}-2 _{ 10}-3 _{&'e %'eron inc'(ados a 28 9 d'rante 7 das}

cam(ian de 'n color del medio de rojo a rosa intenso! se o(seró &'e en las estaciones 1  6 los alores de *;<=g $'elo >.. son los ms altos! esto p'ede indicar 'na maor actiidad de digestión enzimtica por parte de las (acterias %ijadoras al a(er ms desecos &'e contienen nitrógeno en dicas estaciones.

@ De*nitri9icaci$n"

 a red'cción de los nitratos )*+3-, a nitrógeno gaseoso )*2,!  amonio )*4/, a amoniaco )*3,! se llama desnitri%icación!  es lleado a ca(o por las (acterias desnitri%icadoras &'e reierten la acción de las %ijadoras de nitrógeno! regresando el nitrógeno a la atmós%era en %orma gaseosa. ste proceso ocasiona 'na p?rdida de nitrógeno para el ecosistema oc'rre donde existe 'n exceso de materia orgnica  las condiciones son anaero(ias! adems de &'e a poca disponi(ilidad de ag'a  'n alto p! a'nado a los esc'rrimientos de los %ertilizantes al s'elo. l %enómeno de la desnitri%icación se de(e! a &'e en condiciones de m'ca 'medad en el s'elo! la %alta de oxgeno o(liga a ciertos microorganismos a emplear nitrato en ez de oxgeno en s' respiración.

$e inoc'lo a cada t'(o conteniendo medio para desnitri%icadores con 0.5 m de las dil'ciones 10-3_{! 10}-4 _{ 10}-5_{! se inc'(aron a 28 9 d'rante 'na semana! 'na}

pr'e(a positia se da c'ando se o(sera prod'cción de gas en la campana de D'ram! en este caso las estaciones 1  3 registraron los alores ms altos de *;<=g $'elo >..! esto nos indica 'na maor presencia de materia orgnica en estas estaciones! ig'almente al ser la 'medad otro %actor determinante para &'e este proceso se llee a ca(o! se o(sera &'e! al menos para la estación 3! este dato coincide al tener 'n porcentaje de 'medad del s'elo de 12E! solo por  de(ajo de la estación 6 )2E,! &'e ig'almente es de los alores ms altos de *;<=g $'elo >..

Concl*ione*"

$e logró realizar la c'anti%icación de microorganismos presentes en las m'estras de s'elo recolectadas en la prctica de campo! &'e participan en el ciclo del nitrógeno.

$e o(seró &'e la estación 6 presenta 'na maor actiidad del reciclaje del nitrógeno por la alta cantidad de microorganismos asociados a dico ciclo.

Ce*tionario"

1, <ara cada 'na de las %ases del ciclo del nitrógeno d? 'n ejemplo de 'n microorganismo &'e participe en ella.

Nitritaci$n 

Nitrosomonas europaea

Nitrataci$n 

Nitrobacter winogradskyi 

A1oni9icaci$n 

 Azotobacter vinelandii 

De*nitri9icaci$n 

 Achromobacter xylosoxidans

3i.aci$n 

Bradyrizobium japonicum

2, De ac'erdo con la %'ente de nitrógeno empleada en cada proceso! escri(ir  las reacciones &'e se llean a ca(o.

Bibliogra9ía

• Ficards! >.*. 174. Gntrod'ction to te soil ecosstem. ongman :ro'p

imited! ondres.

• ttp==HHH2.inecc.go(.mx=p'(licaciones=li(ros=42=organismos.pd%