Un diazótrofo es un organismo que es capaz de crecer sin fuentes externas de nitrógeno fijado. Ejemplos de organismos que hacen esto son los Bradyrhizobia, Frankia (en simbiosis) y Azospirillum (en vida libre). Todos los diazótrofos contienen sistemas hierro-molibdeno nitrogenasas. Dos de los más estudiados sistemas son sobre Klebsiella pneumoniae y Azotobacter vinlandii. Esos sistemas se han usado debido a su simpicidad genética (trazabilidad) y su rápido crecimiento y multiplicación (Dixon and Kahn 2004).
Tipos de diazótrofos
Los diazótrofos se entremezclan entre grupos taxonómicos bacteriales (mayormente en la Eubacteria pero también hay un par en Archaea). Inclusive dentro de una especie que puede fijar nitrógeno puede haber razas que no lo fijan (Postgate, 1998). La fijación se interrumpe cuando otras fuentes de nitrógeno están disponibles, y, en muchas especies, cuando el oxígeno está a una presión parcial alta. Las bacterias tienen diferentes caminos de soportar los efectos debilitantes del oxígeno sobre las nitrogenasas, listadas más abajo.
Diazótrofos de vida libre
Anaerobios. Son anaerobios obligados que no toleran oxígeno salvo si no están fijando nitrógeno. Ellos viven en hábitats bajos en oxígeno, como suelos y materia vegetal muerta. Clostridium es un ejemplo. Bacterias reductoras de sulfato son importantes en los sedimentos de los océanos (e.g. Desulfovibrio), y algunas arqueas metanógenas fijan nitrógeno en lodos y en los intestinos de los animales (Postgate 1998).
Anaerobios facultativos. Estas especies pueden crecer tanto con oxígeno como sin él, pero solo fijan nitrógeno de forma anaerobia. A menudo, respiran el oxígeno tan pronto como lo consiguen manteniendo los niveles de oxígeno libre bajos. Algunos ejemplos son Klebsiella pneumoniae, Bacillus polymyxa,Bacillus macerans y Escherichia intermedia (Postgate, 1998).
Aerobios. Estas especies requieren oxígeno para crecer, aunque su nitrogenasa resulte debilitada si se expone al oxígeno. Azotobacter vinelandii es el más estudiado de estos organismos. Emplea tasas de respiración muy elevadas y compuestos protectores para evitar el daño por el oxígeno. Muchas otras especies reducen asimismo los niveles de oxígeno de este modo, pero con menores tasas de respiración y tolerancia al oxígeno.(Postgate 1998).
Fototrofos. Las cianobacterias son bacterias fotosintéticas que generan oxígeno como subproducto de la fotosíntesis, y a pesar de ello además algunas son capaces asimismo de fijar nitrógeno; muchas son bacterias coloniales que poseen células especializadas en la fijación de nitrógeno(heterocistos) en las que no se dan los pasos productores de oxígeno de la fotosíntesis. Ejemplos de ellas son Anabaena cylindrica y Nostoc commune. Otras cianobacterias no poseen heterocistos y pueden fijar nitrógeno sólo en condiciones de bajos niveles de luz y oxígeno (p.ej. Plectonema) (Postgate 1998).
Diazótrofos simbióticos
Rizobios -- Estas especies son asociadas con leguminosas, plantas de la familia Fabaceae. El oxígeno está ligado a la Leghemoglobina en los nodos de las raíces que dan hospedaje a las bacterias simbiontes, y son suministradas a una velocidad que no perjudica la nitrogenasa (Postgate 1998).
Frankias -- Mucho menos es conocido de estos 'actinorhizal' fijadores de nitrógeno. Las bacterias además infectan las raíces y formnan nódulos como estructuras. Frankia forma estructuras tipo quiste y en estos nódulos es donde la fijación de Nitrógeno ocurre (Vessey et al., 2005). Frankias además producen hemoglobinas (Beckwith et al., 2002), pero su función principal es menos entendida que para rhizobia (vessey et al., 2005). Aunque al principio parezca que ellas infectan grupos de plantas no relacionadas (alders, Pino australianos, California lilac, bog myrtle, bitter brush, Dryas), revisiones de filogenia of angiospermias muestran una cercanía de estas especies y las leguminosas (Soltis et al., 1995; Vessey et al. 2005).
Cyanobacteria -- También existen cianobacterias simbióticas. Algunas asociadas con fungi como liquenes, con liverworts, con un fern, y con un cycad (Postgate, 1998). Estas no forman nódulos (de hecho la mayoría de las plantas no tienen raíces). Heterocysts secuestra el oxígeno, como se mencionó antes. La asociación con helechos es importante agriculturalmente: el helecho acuático Azolla protege Anabaena el cual es un importante abono verde para la cultura del arroz (Postgate, 1998).
Asociación con animales -- Aunque diazotropos han sido encontrados en las entrañas de los animales, usualmente a hay suficiente amonio presente para suprimir la fijación de nitrógeno (Postgate 1998). Las termitas bajo una baja dieta de fijación de nitrógeno permiten alguna fijación, pero su contribución al suministro de nitrógeno es insignificante. Las carcomas deben ser las únicas especies que dan significantes beneficios de los sinbiontes de sus entrañas (Postgate 1998).
Importancia
En términos de generar nitrógeno disponible a otros organismos, las asociaciones simbióticas grandemente exceden a las spp. de vida libre con la excepción de cianobacterias (Postgate, 1998).
Referencias
Beckwith, J, Tjepkema, J D, Cashon, R E, Schwintzer, C R, Tisa, L S (2002). «Hemoglobin in five genetically diverse Frankia strains». Can J Microbiol48: 1048-1055.
Dixon R and Kahn D (2004). «Genetic regulation of biological nitrogen fixation». Nat Rev Microbiol2 (8): 621-31.
Soltis DE, Soltis PS, Morgan DR, Swensen SM, Mullin BC, Dowd JM, Martin PG (1995). «Chloroplast gene sequence data suggest a single origin of the predisposition for symbiotic nitrogen fixation in angiosperms». Proc Natl Acad Sci USA92: 2647 - 2651.
Vessey JK, Pawlowski, K and Bergman B (2005). «Root-based N2-fixing symbioses: Legumes, actinorhizal plants, Parasponia sp and cycads». Plant and soil274 (1-2): 51-78. doi:10.1007/s11104-005-5881-5.
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Los diazotrofos son bacterias que hacen fijacion de nitrogeno atmosferico en una forma mas disponible como es el amonio Postgate 1998 Un diazotrofo es un organismo que es capaz de crecer sin fuentes externas de nitrogeno fijado Ejemplos de organismos que hacen esto son los Bradyrhizobia Frankia en simbiosis y Azospirillum en vida libre Todos los diazotrofos contienen sistemas hierro molibdeno nitrogenasas Dos de los mas estudiados sistemas son sobre Klebsiella pneumoniae y Azotobacter vinlandii Esos sistemas se han usado debido a su simpicidad genetica trazabilidad y su rapido crecimiento y multiplicacion Dixon and Kahn 2004 Indice 1 Tipos de diazotrofos 1 1 Diazotrofos de vida libre 1 2 Diazotrofos simbioticos 2 Importancia 3 Referencias 4 Enlaces externosTipos de diazotrofos EditarLos diazotrofos se entremezclan entre grupos taxonomicos bacteriales mayormente en la Eubacteria pero tambien hay un par en Archaea Inclusive dentro de una especie que puede fijar nitrogeno puede haber razas que no lo fijan Postgate 1998 La fijacion se interrumpe cuando otras fuentes de nitrogeno estan disponibles y en muchas especies cuando el oxigeno esta a una presion parcial alta Las bacterias tienen diferentes caminos de soportar los efectos debilitantes del oxigeno sobre las nitrogenasas listadas mas abajo Diazotrofos de vida libre Editar Anaerobios Son anaerobios obligados que no toleran oxigeno salvo si no estan fijando nitrogeno Ellos viven en habitats bajos en oxigeno como suelos y materia vegetal muerta Clostridium es un ejemplo Bacterias reductoras de sulfato son importantes en los sedimentos de los oceanos e g Desulfovibrio y algunas arqueas metanogenas fijan nitrogeno en lodos y en los intestinos de los animales Postgate 1998 Anaerobios facultativos Estas especies pueden crecer tanto con oxigeno como sin el pero solo fijan nitrogeno de forma anaerobia A menudo respiran el oxigeno tan pronto como lo consiguen manteniendo los niveles de oxigeno libre bajos Algunos ejemplos son Klebsiella pneumoniae Bacillus polymyxa Bacillus macerans y Escherichia intermedia Postgate 1998 Aerobios Estas especies requieren oxigeno para crecer aunque su nitrogenasa resulte debilitada si se expone al oxigeno Azotobacter vinelandii es el mas estudiado de estos organismos Emplea tasas de respiracion muy elevadas y compuestos protectores para evitar el dano por el oxigeno Muchas otras especies reducen asimismo los niveles de oxigeno de este modo pero con menores tasas de respiracion y tolerancia al oxigeno Postgate 1998 Fototrofos Las cianobacterias son bacterias fotosinteticas que generan oxigeno como subproducto de la fotosintesis y a pesar de ello ademas algunas son capaces asimismo de fijar nitrogeno muchas son bacterias coloniales que poseen celulas especializadas en la fijacion de nitrogeno heterocistos en las que no se dan los pasos productores de oxigeno de la fotosintesis Ejemplos de ellas son Anabaena cylindrica y Nostoc commune Otras cianobacterias no poseen heterocistos y pueden fijar nitrogeno solo en condiciones de bajos niveles de luz y oxigeno p ej Plectonema Postgate 1998 Diazotrofos simbioticos Editar Rizobios Estas especies son asociadas con leguminosas plantas de la familia Fabaceae El oxigeno esta ligado a la Leghemoglobina en los nodos de las raices que dan hospedaje a las bacterias simbiontes y son suministradas a una velocidad que no perjudica la nitrogenasa Postgate 1998 Frankias Mucho menos es conocido de estos actinorhizal fijadores de nitrogeno Las bacterias ademas infectan las raices y formnan nodulos como estructuras Frankia forma estructuras tipo quiste y en estos nodulos es donde la fijacion de Nitrogeno ocurre Vessey et al 2005 Frankias ademas producen hemoglobinas Beckwith et al 2002 pero su funcion principal es menos entendida que para rhizobia vessey et al 2005 Aunque al principio parezca que ellas infectan grupos de plantas no relacionadas alders Pino australianos California lilac bog myrtle bitter brush Dryas revisiones de filogenia of angiospermias muestran una cercania de estas especies y las leguminosas Soltis et al 1995 Vessey et al 2005 Cyanobacteria Tambien existen cianobacterias simbioticas Algunas asociadas con fungi como liquenes con liverworts con un fern y con un cycad Postgate 1998 Estas no forman nodulos de hecho la mayoria de las plantas no tienen raices Heterocysts secuestra el oxigeno como se menciono antes La asociacion con helechos es importante agriculturalmente el helecho acuatico Azolla protege Anabaena el cual es un importante abono verde para la cultura del arroz Postgate 1998 Asociacion con animales Aunque diazotropos han sido encontrados en las entranas de los animales usualmente a hay suficiente amonio presente para suprimir la fijacion de nitrogeno Postgate 1998 Las termitas bajo una baja dieta de fijacion de nitrogeno permiten alguna fijacion pero su contribucion al suministro de nitrogeno es insignificante Las carcomas deben ser las unicas especies que dan significantes beneficios de los sinbiontes de sus entranas Postgate 1998 Importancia EditarEn terminos de generar nitrogeno disponible a otros organismos las asociaciones simbioticas grandemente exceden a las spp de vida libre con la excepcion de cianobacterias Postgate 1998 Referencias EditarBeckwith J Tjepkema J D Cashon R E Schwintzer C R Tisa L S 2002 Hemoglobin in five genetically diverse Frankia strains Can J Microbiol 48 1048 1055 Dixon R and Kahn D 2004 Genetic regulation of biological nitrogen fixation Nat Rev Microbiol 2 8 621 31 Postgate J 1998 Nitrogen Fixation 3rd Edition Cambridge University Pres Cambridge UK Soltis DE Soltis PS Morgan DR Swensen SM Mullin BC Dowd JM Martin PG 1995 Chloroplast gene sequence data suggest a single origin of the predisposition for symbiotic nitrogen fixation in angiosperms Proc Natl Acad Sci USA 92 2647 2651 Vessey JK Pawlowski K and Bergman B 2005 Root based N2 fixing symbioses Legumes actinorhizal plants Parasponia sp and cycads Plant and soil 274 1 2 51 78 doi 10 1007 s11104 005 5881 5 Enlaces externos Editar https web archive org web 20060818113454 http www azotobacter org http www rhizobia co nz Frankia amp Actinorhizal Plants Datos Q902470Obtenido de https es wikipedia org w index php title Diazotrofo amp oldid 127640117, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
