respiracion anaerobia

CAPITULO V

RESPIRACIÓN ANAEROBIA

En los organismos aerobios el oxígeno es el receptor final de los electrones
durante la respiración. Esto es muy eficiente pues el oxígeno tiene un potencial
muy bajo de reducción. Los organismos anaerobios utilizan receptores de
electrones que tienen un potencial más alto de reducción que el oxígeno, lo que
significa que la respiración es menoseficiente y conduce generalmente a tasas
de crecimiento más lentas que en los aerobios. Muchos anaerobios facultativos
pueden utilizar tanto oxígeno como receptores finales de electrones alternativos
para la respiración dependiendo de las condiciones ambientales. La mayoría de
los organismos de respiración anaerobia son heterótrofos, aunque hay algunos
autótrofos. Todos los procesos que describiremosa continuación son
disimilativos, es decir que proporcionan energía pero no nutrientes para la
célula (lo que sería asimilativo). Se conocen también las rutas asimilativas de
muchas formas de respiración anaerobia. (Figura N° 5.1 y Cuadro N° 5.1).

Figura N° 5.1. Respiración Anaerobia

Fuente: (Diaz-Baez, M.; Espitia, S. y Molina, F. 2002).

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En ausencia de un aceptor externo deelectrones, muchos organismos pueden oxidar
algunos compuestos orgánicos con liberación de energía, proceso denominado
fermentación. Bajo esas condiciones sólo se produce la oxidación parcial del
compuesto orgánico, y únicamente es liberada una pequeña parte de la energía,
permaneciendo el resto en los productos resultantes (Cuadro Nº 5.2). Esas oxidaciones
parciales implican la mismasustancia como dador y aceptor de electrones a la vez.

Cuadro N° 5.1. Principales Reacciones Bioquímicas del Proceso de la Digestión
Anaerobia.

Fuente: (Zinder, 1998).

Cuadro Nº 5.2. Resumen de los diferentes tipos de fermentaciones
ACEPTORES DE ELECTRONES

PRODUCTOS

(NO3-)

Nitrito (NO2-)
Oxido Nitroso (N2O)
Nitrógeno (N2)

Nitrito (NO2-)
Sulfato (SO4-2)

Oxido nitroso (N2O)Nitrógeno (N2)
Sulfuro (H2S)

Hierro férrico (Fe+3)

Hierro ferroso (Fe+2)

Dióxido de Carbono (CO2)

Metano (CH4)

Nitrato

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Fuente: Zinder, S. 1998
5.1. DESNITRIFICACIÓN

Desnitrificación: es un proceso anóxico en el cual los nitratos son reducidos a
nitrógeno gaseoso. Las desnitrificación es utilizada en post-tratamientos de
aguas residuales para remover nutrientes
Ladesnitrificación (o denitrificación) es la reducción bioquímica del ion nitrato
(NO3–), presente en el suelo o el agua, a óxido de nitrógeno (N2O) o como
nitrógeno molecular o diatómico (N2) que es la sustancia más abundante en la
composición del aire, así el nitrógeno regresa a la atmósfera. Por su lugar en el
ciclo del nitrógeno este proceso es el opuesto a la fijación del nitrógeno. Esteproceso se consigue bajo condiciones anóxicas o anaerobias (sin oxígeno). Es
fundamental para que el nitrógeno vuelva a la atmósfera y comience el ciclo
nuevamente.
El uso desasimilativo de nitrato se llama desnitrificación, y ocurre por medio de
una serie de fases donde el N va cambiando su estado de oxidación. La
desnitrificación es un proceso de anoxia en el que hay un dador de electrones174

orgánico o inorgánico, se oxidan sustratos a expensas de la reducción de
nitrato (NO3-) o nitrito (NO2-) a nitrógeno gas (N2) como se muestra a
continuación:

La desnitrificación es la utilización del nitrato (NO3-) como receptor terminal de
electrones. Es un proceso extensamente distribuido y utilizado por muchos
miembros de Proteobacteria.
Muchos anaerobios facultativos utilizan ladesnitrificación porque el nitrato,
como el oxígeno, tiene un bajo potencial de reducción. Muchas bacterias
desnitrificadoras pueden también utilizar el hierro férrico (Fe3+) y algunos
compuestos orgánicos como receptores de electrones.
La desnitrificación implica la reducción paso a paso del nitrato (NO3-) al nitrito
(NO2- ), al óxido nítrico (NO), al óxido nitroso (NO2) y al nitrógeno...