Bactérias Desnitrificantes

Apresentação em tema: "Bactérias Desnitrificantes"— Transcrição da apresentação:

1 Bactérias Desnitrificantes
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Bactérias Desnitrificantes Cíntia Amélia Isabella Gomes Jéssica Ayra 2009

2 Morfologia e Fisiologia das Bactérias Desnitrificantes
Bactérias anaeróbias e/ou facultativas São Gram- negativos As bactérias desnitrificadoras oxidam substâncias orgânicas (fontes de energia) e utilizam os íons NO3- ou NO2- como aceptores de elétrons Partem de compostos já nitrogenados como os nitratos, nitritos e orgânicos nitrogenados (uréia, ácido úrico), para extrair o N2 (nitrogênio).

3 Paracoccus Pseudomonas
A desnitrificação é limitada a certas bactérias. As espécies ativas são limitadas aos gêneros: Pseudomonas, Bacillus, Paracoccus, embora Thiobacillus denitrificans e ocasionalmente Chromobacterium,Corynebacterium, catalisam a redução. Paracoccus Pseudomonas

4 Espécies de Pseudomonas são o grupo de bactérias mais importantes na desnitrificação. Suas principais características são: Reino: Monera (Prokariotae) Filo: Proteobacteria Classe: Gama Proteobacteria Ordem: Pseudomonadales Família: Pseudomonodaceae Gênero: Pseudomonas Espécie: P. denitrificans São em formato de bastonetes, levemente curvados Crescem quimiorganotroficamente, em pH neutro e em temperaturas na faixa mesofílica ( 10 – 50°C)

5 Grupo disperso filogeneticamente
GÊNERO CARACTERÍSTICAS Alcaligenes Comumente isolada de solos Agrobacterium Algumas espécies são fitopatogênicas Azospirillum Fixadores de N2, comumente associado a gramineas Bacillus Desnitrificantes termofílicos Flavobacterium Espécies desnitrificantes Halobacterium Requerem altas concentrações salinas para crescimento Paracoccus Capaz de crescimento litotrófico e heterotrófico Propionibacterium Denitrificantes com capacidade de fermentar Pseudomonas Comumente isolada do solo Rhizobium Fixadores de N2 em simbiose com leguminosas Rhodopseudomonas Fotossintéticos Thiobacillus Geralmente cresce como quimioautotróficos

6 Ecologia As bactérias desnitrificantes vivem na camada rente ou primeira do solo, oxidando os compostos orgânicos da seguinte forma: hidrocarbonetos (CH2O), + nitrato (NO3) = dióxido de carbono (CO2) + H2O + N2 + energia.

7 Encontram - se em : Em solos aráveis existe grande concentração de bactérias desnitrificantes o que demonstra um potencial para volatilização rápida do nitrogênio Vivem também em solos alagados e nos sedimentos dos rios, onde encontra-se pouco oxigênio disponível.

8 Processo de Desnitrificação
Consiste na redução microbiana de nitrito e nitrato com a liberação de nitrogênio molecular e óxido nitroso (N2O). É também conhecida como desnitrificação enzimática. Na desnitrificação o N é perdido ou volatilizado para a atmosfera.

9 Os principais fatores que controlam o processo de desnitrificação são: temperatura, pH, concentração de oxigênio dissolvido, presença de carbono orgânico, presença de bactérias facultativas, concentração de nitrato, tempo de retenção celular e presença de substâncias tóxicas.

10 A desnitrificação é essencialmente um mecanismo respiratório em que o nitrato substitui o oxigênio molecular, e por isso é também denominada de respiração de nitrato. NO3-  NO2-  NO  N2O  N2 Íon nitrato Íon nitrito Óxido nítrico Óxido Gás nitrogênio Nitroso Formas voláteis

11 A desnitrificação é marcadamente afetada pela temperatura
A transformação é lenta a 2 °C e aumenta com a temperatura A temperatura ótima para a reação é de 25°C ou acima A desnitrificação é ainda rápida a temperaturas elevadas e vai ocorrer até cerca de 60 a 65°C, mas não a 70°C.

12 Muitas das bactérias desnitrificantes são sensíveis à acidez (altas concentrações hidrogeniônicas). Assim vários solos ácidos possuem uma microbiota esparsa. A acidez governa não somente a taxa de desnitrificação mas também a abundância relativa dos vários gases: - altas concentrações de NO3- e pH > 6,0  domínio de N2 - baixas concentrações de NO3- e pH > 6,0 - 6,5  domínio de N2O Em pH baixo, o NO pode aparecer em quantidades significantes.

13 A taxa de desnitrificação é muito menor em solos com pouco carbono que em solos ricos em matéria orgânica. A efetividade dos nutrientes orgânicos em promover a desnitrificação em solos inundados é proporcional a sua disponibilidade.

14 A aeração afeta a transformação em duas formas aparentemente contratante:
Desnitrificação ocorre somente quando o suprimento de O2 é insuficiente para satisfazer a demanda biológica Ao mesmo tempo, O2 é requerido para a formação de nitrito e nitrato, os quais são essenciais para a desnitrificação.

15 Na ausência do oxigênio, a taxa de desnitrificação torna-se elevada, caso em que os nitratos e nitritos funcionam como captadores e equilibradores (aceptores) do número de elétrons e fornecem o oxigênio para a oxidação de seus compostos orgânicos; porém na presença de oxigênio, esta taxa não é elevada, caso em que as bactérias desnitrificantes usam o gás disponível para oxidar os seus compostos.

16 Importância no Ciclo do Nitrogênio
A forma de nitrogênio resultante da nitrificação está completamente oxidada e não apresenta mais qualquer energia biologicamente utilizável. Mas pode ser utilizada como aceptor final de elétrons pelas bactérias desnitrificantes que metabolizam outras formas de energia orgânica na ausência de oxigênio atmosférico Portanto as bactérias desnitrificantes são importantes pois fecham o ciclo do nitrogênio,porque depois de todos os processos, convertem o nitrato em nitrogênio gasoso que retorna à atmosfera. Por outro lado, para a agricultura é um processo indesejado, pois empobrece o solo

17 Enfim, a grande via de entrada do nitrogênio atmosférico é feita através de bactérias desnitrificantes, comuns em ambientes alagados, com pouca oxigenação que convertem uréia e amônia em nitrogênio gasoso para a atmosfera, fechando o ciclo de nitrogênio na Natureza. Fonte: Introdução à Ecologia Almeida, J.P.; Pereira, L.A. & Miziguchi, Y.

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20 Referências Bibliográficas
MADIGAN, Michael T.; MARTINKO, John M.; PARKER, Jack. Microbiologia de Brock ed. São Paulo: Prentice Hall, p. Ciclo Biogeoquímicos. Disponível em: < > . Acesso em: 22 jun