viernes, 20 de abril de 2012

resumen de biorremediacion

El uso de microorganismos por el hombre, para los más diversos fines y objetivos, se remonta a tiempos antiguos (Madigan etal., 2003). Productos fermentados como el yogurt, quesos, kéfir, salsa de soja, cerveza, vino y cientos de otros productos han sido preparados con la ayuda de bacterias y hongos, aún en el completo desconocimiento de su existencia. Algo más modernamente, los arquitectos romanos diseñaron y utilizaron durante siglos intrincados sistemas para recoger el agua
residual: sabemos que 600 años antes de Cristo ya los romanos utilizaban estos sistemas que podríamos llamar “cloacales”, si el lector disculpa el anacronismo.
Los sistemas de depuración de aguas actuales comparten los principios de funcionamiento utilizados por sus antiguos predecesores romanos. Los sistemas de depuración basados en lagunas de lodos activados (barros cargados de microorganismos) provocan la disminución de la carga orgánica (originada en los efluentes de complejos industriales y de municipios) mediante la degradación microbiana. Estos procesos además reducen la carga tóxica presente en los efluentes
(Atlas y Bartha, 1998; Henry y Heinke, 1997).


Biorremediación puede definirse como la respuesta biológica al abuso ambiental (Levin y Gealt, 1997).

¿Cómo Obtienen Energía los Microorganismos?

Hay diversas formas por las cuales los organismos son capaces de producir la energía necesaria para su crecimiento y reproducción:
1. Fotosíntesis
2. Oxidación de compuestos inorgánicos
3. Oxidación de compuestos orgánicos
En este artículo nos referiremos específicamente a la tercera categoría, formada por organismos heterotróficos, capaces de degradar materia orgánica y tóxicos orgánicos. Los caminos metabólicos que pueden emplear los microorganismos presentes en esta categoría se pueden clasificar en tres grupos; el primero de ellos depende del oxígeno (aeróbico) como aceptor final de electrones, mientras que los otros dos se realizan en ausencia de oxígeno (anaeróbico). Ejemplo 1. Derrame de hidrocarburos.

Consideremos un caso frecuente de contaminación: El derrame de hidrocarburos sobre el suelo. Normalmente, en este tipo de derrames, el petróleo se mueve hacia las capas subyacentes del suelo, pudiendo alcanzar el nivel de las aguas subterráneas, y moverse en la dirección de éstas alcanzando zonas algunos kilómetros “aguas abajo” en la dirección de flujo de las aguas freáticas, formando lo que se denomina una pluma.


Ejemplo 2. Suelos contaminados con TNT  

La Biorremediación de suelos contaminados con nitrotoluenos es muy importante por dos motivos; en primer lugar los trinitrotoluenos son considerados carcinógenos, y en segundo lugar, los emplazamientos con esta contaminación son muy importantes, tanto en número como en tamaño. En muchos casos, la contaminación se concentra en la parte superior del suelo de fortificaciones que fueron usadas para producir o depositar TNT, en instalaciones militares (Nishino y Spain, 2002;
Ramos et al., 1997; Major, 1999). 


En ambientes estrictamente anaeróbicos, el 2,4,6-trinitrotolueno (TNT) es totalmente reducido a triaminotolueno (TAT), el cual puede ser destoxificado por polimerización en medio aeróbico o por unión irreversible a arcillas. La transformación de los nitrotoluenos por los microorganismos es cometabólico (es decir, que no pueden degradarlo si están en contacto con sólo, por ejemplo, TNT; pero si el organismo está creciendo y alimentándose de otros sustratos, también atacará al TNT), por esto se requiere el agregado de una fuente de carbono, así  como nutrientes. En algunas ocasiones no es necesaria la reducción total del TNT, sino que algunos metabolitos pueden ser incorporados a una matriz orgánica (humificación) quedando de esta manera inmovilizados.


Futuro de las Técnicas de Biorremediación

Las aplicaciones más importantes de la biorremediación han sido aquellas que modifican el ambiente para estimular la actividad de los organismos que allí  se encuentran. El empleo de cultivos de microorganismos (muchas compañías venden preparados de éstos, ya sea como esporas, liofilizados u otros formulados, para favorecer la degradación de distintos
contaminantes) parece no producir ninguna ayuda o ventaja en el proceso.

 
El uso de microorganismos mejorados genéticamente, que pueden ser protegidos bajo patente, puede optimizar algunos procesos de degradación de moléculas especialmente resistentes (como los PAHs o compuestos muy clorados), pero debido a que las legislaciones aún no establecen el procedimiento a seguir o bien prohíben la liberación masiva de microorganismos recombinantes al medio ambiente, la biorremediación es más económica y causa menos perturbación en el
medio ambiente, como se demostró en una de las más exitosas aplicaciones de la técnica, el tratamiento de la línea de costa afectada por el derrame de crudo del Exxon  Valdez, basada en la acción de microorganismos indígenas y modificaciones ambientales de gran sencillez, como la aplicación de nutrientes y la aireación.


Pero como era de esperar, las técnicas de biorremediación son una buena estrategia de limpieza para ciertos tipos de contaminación, como la producida por el petróleo y otros compuestos orgánicos no demasiado tóxicos. Cuando existe una acumulación de sustancias toxicas o no biodegradables la biorremediación no funciona, ya que la colonización y crecimiento
de los microorganismos se encuentra inhibida. Ejemplos de estos últimos son metales pesados, como el cadmio, mercurio o plomo.

lunes, 26 de marzo de 2012

Mapa conceptual

RESPUESTAS DEL CUESTIONARIO


1.- Tecnologías:
Incineración a altas temperaturas
Descomposición química

Desventajas:
Son métodos complejos
Falta de aceptación por parte de la gente
No son económicos
2.- Se lleva a cabo en:

Aguas superficiales
Sólidos
Sedimentos
Aguas subterránea
Aire
3.- Depende principalmente de los microorganismos que enzimáticamente atacan a los contaminantes y los convierten en productos inocuos.
4.- Temperatura
Oxigeno
Estructura del suelo
Humedad
Nivel apropiado de nutrientes
Empobrecimiento del contaminante
Presencia de otros compuestos tóxico
5.- Las enzimas son estructuras biológicas (proteicas) que
cumplen un importante rol en toda especie viva. Las
enzimas son las encargadas de acelerar cambios químicos,
esto es, inducir complejas reacciones de transformación
química con un gasto energético mínimo y con una elevada
velocidad de reacción.


La apoenzima es una proteína sin actividad que constituye a
la enzima activa. Es la parte proteica de la enzima
desprovista de los cofactores o grupos prostéticos que
pueden ser necesarios para que la enzima sea
funcionalmente activa. La apoenzima es catalíticamente
inactiva. Para que la apoenzima puede catalizar debe haber
una coenzima que generalmente es una vitamina.


Un grupo prostético es el componente no aminoacídico que
forma parte de la estructura de algunas proteínas y que se
halla fuertemente unido al resto de la molécula. Las
proteínas con grupo prostético reciben el nombre de
heteroproteínas o proteínas conjugadas.
 6.- 
 Oxirreductasas: o ceden los electrones correspondientes; tras la
acción cataCatalizan reacciones de oxidorreducción o redox.
Precisan la colaboración de las coenzimas de oxidorreducción
(NAD+, NADP+, FAD) que aceptan lítica, estas coenzimas quedan
modificadas en su grado de oxidación por lo que deben ser
transformadas antes de volver a efectuar la reacción catalítica.
Transferasas: Transfieren grupos activos (obtenidos de la ruptura de ciertas moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos, etc.
Hidrolasas: Verifican reacciones de hidrólisis con la consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos, previamente a otras fases de su degradación.

Liasas: Catalizan reacciones en las que se eliminan grupos (H2O, CO2 y NH3) para formar un doble enlace o se añadirse a un doble enlace, capaces de catalizar la reducción en un sustrato.


Ligasas: Realizan la degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes" mediante al acoplamiento a sustancias de alto valor energético (como el ATP).

Isomerasas: Actúan sobre determinadas moléculas obteniendo de ellas sus isómeros de función o de posición. Suelen actuar en procesos de interconversión
7.- Extraen energía mediante reacciones bioquímicas y se adhieren a las enzimas para ayudar en la transferencia de electrones de una sustancia orgánica reducida (donador) a otro compuesto químico (aceptor).
8.- Las oxigenasas pertenecen al grupo de enzimas oxirreductasas. Participan en la oxidación de sustratos reducidos por transferencia de oxigeno molecular utilizando FAD/NADH/NADPH como co-sustrato. Existen dos grupos de estas las monoxigenasas y dioxigenasas en base al número de tomos de oxigeno utilizado para la oxigenación.
9.- Dioxigenasas, lacasa, lignina peroxidasa, manganeso peroxidasa, lipasa, celulosa, proteasa, peroxidasa.
10.- Que cada una tiene cierta función en cuanto a producción o uso dentro de la biorremediacion así como dentro de la industria, debe conocerse sus características para aplicar su uso de manera correcta


viernes, 9 de marzo de 2012

primer clase.

Biorremediación

Se define como biorremediación a cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural. La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos del suelo, por ejemplo en la degradación bacteriana de compuestos organoclorados o de hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más generalizado es el de la limpieza de derrames de petróleo por medio de la adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos para estimular la reproducción de bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta forma facilitar la descomposición del petróleo crudo.

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