CICLO DEL AZUFRE - Universidad Autónoma...

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Niebla acida y precipitación

SulfatoAmonio

Amonio

Ácido SulfuricoAguaTrióxido de

azufre

Oxigeno

Sulfuro de HidrógenoDióxido de azufre

Volcanes

IndustriasDimetil sulfuro

Océano

Depósito sulfuros metálicos

Desechos orgánicos

Animales

Plantas

Sulfuro de Hidrógeno

Azufre

Sulfatos

CICLO DEL AZUFRE

NH2

CH2

CH2

SCH3 CH COOH

NH2

CH2

CH2

S CH

COOH

NH2

CH2

CH2

SCH

HOOC

SH CH2 NH2

CH

COOH

metionina cisteina

cistina

CH2CH

SSC

H2

(CH2)4

COOH

ácido lipoico

FORMAS ORGÁNICAS DE AZUFRE: CON ENLACE C-S

N+

CH3

CH3

CH2-CH2

CH3

OSO3- NH2

CH

COOH

HO3SO

sulfato de colina sulfato fenólico

O

OH

HOH

OH

O

H

OHSO3-

O

OHOH

AdeHO

PO

OS

O

O

O

5'O

O

OHO

AdeHO

P

O

OS

O

O

PO3

O

-O

glucosa sulfato Adenosina 5-fosfosulfato (APS)

3-fosfoadenosina-5-fosfosulfato (PAPS)

O

OH

HOH

OH

S

H

OH

R

NO SO3-

glucosinolatos

FORMAS ORGÁNICAS DE AZUFRE: ESTER SULFATOS

SH CH2 NH2

CH

COOH

cistina

MINERALIZACIÓN DE AZUFRE: CON ENLACE C-S

N+

CH3

CH3

CH2-CH2

CH3

OSO3-

sulfato de colina

H2S + +NH3 CH3 COOHcistina desulfhidrasa

H2O

SH CH2 NH2

CH

COOH O CH2 NH2

CH

COOHH + H2S

serina sulfhidrasa

H2O

MINERALIZACIÓN DE AZUFRE: ESTER-SULFATOS

N+

CH3

CH3

CH2-CH2

CH3

OH

+ +H+ SO42-

colina

sulfatasa

SO42- SO4

2- APS PAPS SO32- S 22- cisteina

serinaATP ADP ATP ADP

ATPsulfurasa APScinasa PAPSreductasa Serina sulfhidrasa

Ester sulfato

MECANISMO BIOQUÍMICO DE ASIMILACIÓN DE SULFATO

mc

PAP + H+

NADPH + H* NADP*

HS-

ASIMILACIÓN DE SULFATOS

= REDUCCIÓN ASIMILATORIA DE SUFATO

ATP sulfurilasa APS cinasa Tiol sulfotranferasa Sulfito reductasa Cisteina sintasa o

Serina sulfhidrasa

REDUCCIÓN ASIMILATIVA Y DESASIMILATIVA DE SULFATOS

Corrosión!!!

AtmósferaSO2, H2S, H2SO4 (aq), CS2, (CH3)2S

SO42-

S0

R –SH, R-S-R

Azufre de Xenobióticos (insecticidas)

H2S, FeS

Biodegradación

Mineralización

Asimilación AGUA Y SUELO

OxidaciónSulfato

reducción

Sulfurooxidación

SO42-+ 2H+

DMSORhodospirillum

Rhodopseudomona

Propionato de dimetil sulfonio

ALGAS

SO2

Phaeocystis

El propionato-dimetilsulfonio, es utilizado como soluto compatible por algas marinasy después puede ser utilizado como fuente de carbono y energía pormicroorganismos.

Este es catabolizado a acrilato y a dimetilsulfuro (H3C-S-CH3). El acrilato, underivado del propionato, es utililizado como fuente de carbono y energía por muchosmicroorganismos.

El dimetilsulfuro (DMS) es el organosulfurado más abundante en la naturaleza. Suproducción anual se estima en unos 45 millones de toneladas. Una vez liberado a laatmósfera, el DMS es oxidado fotoquímicamente a ácido metano sulfónico (CH3SO3-

), dióxido de azufre (SO2) y sulfato (SO42-).

Por otro lado, el H3C-S-CH3 producido en ambientes anóxicos puede ser utilizadocomo:(i) Sustrato para la metanogénesis (produciendo CH4 y H2S)(ii) Donante de electrones para la reducción de CO2 en la fotosíntesis enbacterias púrpuras (produciendo dimetil sulfóxido, DMSO)(iii) Donante de electrones en procesos catabólicos en quimiorganotrófosproduciendo DMSO, el cual puede a su vez servir como aceptador de electronesen procesos de respiración anaerobia, generándose nuevamente el DMS).

Columna de Winogradsky

El pH del agua del lluvianormalmente es ligeramenteácido por la presencia deácido carbónico, que seobtiene por la combinación deCO2 con agua. Se origina porcontaminación de laatmósfera con SO2 o (NOx)que se incrementan en zonasurbanas e industriales porquema de hidrocarburos conazufre.Tiene efectos detrimentalesen la vegetación terrestre y enlos organismos que habitan encuerpos de agua dulceCausa el deterioroacelerado de estructuras yesculturas de piedraedificadas por los sereshumanos (biocorrosión).

LLUVIA ÁCIDA??

Quimiolitotrofía

Géneros?? Especies??

H2S

S0

S0

SO42-

R-SHESTER-SULFATOS

AEROBIO

ANAEROBIO

?? ??