Mapa mental: Bacterias en la Biorremediación

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Mapa mental: Bacterias en la Biorremediación · Formatom

Bacterias en la Biorremediación

Contenido del mapa

Bacterias en la Biorremediación — Bacterias vivas que comen contaminación y la convierten en CO2, agua y biomasa.
- Conceptos clave — Vocabulario mínimo para entender la limpieza.
  - Bacteria — Microbio de una sola célula sin núcleo, visible solo al microscopio.
  - Contaminante — Sustancia que ensucia y daña, como petróleo, pesticidas o plomo.
  - Biorremediación — Técnica que usa bacterias para limpiar; lo hacen con biodegradación que rompe el veneno en partes simples.
  - Enzima digestiva — Tijera química que fabrica la bacteria para cortar un tipo de contaminante.
- Por qué son ideales — Razones por las que limpian rápido y sin ayuda externa.
  - Comen casi todo — Tienen muchos metabolismos; algunas respiran O2 y otras viven sin oxígeno.
  - Se multiplican veloz — Se dividen cada 20-30 minutos: Nt = N0 * 2^n, 1 se vuelve más de 1000 en 10 divisiones.
  - Enzimas potentes — Rompen hidrocarburos, moléculas solo de carbono e hidrógeno como la gasolina.
- Proceso de limpieza — Ruta desde que tocan el veneno hasta dejarlo limpio.
  - Encuentro — La bacteria toca el contaminante en el suelo o el agua.
  - Digestión externa — Suelta enzimas afuera que cortan moléculas grandes en pedazos pequeños.
  - Comida y energía — Absorbe los pedazos y los usa como energía para crecer y dividirse.
  - Resultado limpio — El veneno se convierte en biomasa, CO2 y H2O.
- Estrategias de aplicación — Cómo se aplica según oxígeno, ayuda y bacteria experta.
  - Según oxígeno — La presencia de aire define la velocidad y el lugar de limpieza.
    - Aeróbica — Necesita O2, es rápida y quema petróleo y gasolina sin fuego.
    - Anaeróbica — Vive sin O2, es lenta pero limpia zonas profundas y solventes con cloro.
  - Ayuda humana — Los ingenieros alimentan o añaden bacterias para acelerar.
    - Bioestimulación — Abonar bacterias locales con nitrógeno, fósforo y O2, como fertilizar plantas.
    - Bioaumentación — Llevar bacterias expertas nuevas, como contratar limpiadores profesionales.
  - Bacterias expertas — Cada contaminante tiene una especialista que lo come.
    - Petróleo y diésel — Pseudomonas putida y Alcanivorax los convierten en CO2, H2O y más bacterias.
    - Plásticos y pesticidas — Bacillus y Pseudomonas rompen sus cadenas largas en partes simples.
    - Metales y solventes — Geobacter inmoviliza uranio; Dehalococcoides quita el cloro y lo deja inofensivo.
- Ejemplo y balance — Caso real y cuándo conviene o no usarlas.
  - Ejemplo diésel — Derrame en tierra: se airea, se fertiliza y Pseudomonas degrada C12H26 a CO2, H2O y biomasa.
  - Ventajas — Barata, sin mover tierra, sin químicos agresivos y se autorregula al acabarse la comida.
  - Límites — Lenta de semanas a meses, exige temperatura, pH y O2 justos y falla si el veneno mata bacterias.

La biorremediación es usar bacterias vivas para limpiar suelos y aguas contaminadas. Son como un equipo de limpieza diminuto que trabaja y se multiplica solo. Piensa en una cocina llena de restos de pizza: lo que para nosotros es basura o veneno, como el diésel, para ellas es almuerzo. Se lo comen, lo digieren con enzimas y expulsan CO2 y H2O limpios.

Las bacterias son ideales porque comen casi de todo gracias a sus metabolismos variados, se reproducen rapidísimo dividiéndose cada 20 o 30 minutos y fabrican enzimas potentes. El crecimiento sigue la idea Nt = N0 * 2^n, donde con n = 10 divisiones una bacteria se vuelve más de 1000. Sus enzimas pueden romper hidrocarburos, молекулas hechas solo de carbono e hidrógeno como la gasolina.

La limpieza sigue cuatro pasos: encuentro con el contaminante, digestión externa con enzimas, absorción de pedazos para obtener energía y transformación final en biomasa, CO2 y H2O. Hay forma aeróbica, que necesita O2, es rápida y sirve para petróleo; y forma anaeróbica, sin O2, lenta pero útil en zonas profundas para solventes con cloro y metales. Los ingenieros ayudan con bioestimulación, que es abonar con nitrógeno, fósforo y O2 a las bacterias locales, y con bioaumentación, que es llevar bacterias expertas nuevas. Ejemplos: Pseudomonas putida y Alcanivorax para petróleo, Bacillus y Pseudomonas para plásticos y pesticidas, Geobacter para uranio y Dehalococcoides para solventes con cloro.

Un caso típico es un derrame de diésel C12H26 en tierra: se identifica el hidrocarburo, se revisa falta de O2 y nitrógeno, se remueve la tierra y se fertiliza, ocurre la biodegradación C12H26 + O2 = CO2 + H2O + biomasa, y se verifica que bajó a nivel seguro. Sus ventajas son que es barata, sin mover la tierra, sin dejar químicos agresivos y las bacterias mueren solas al acabarse la comida. Sus límites son que es lenta de semanas a meses, necesita temperatura, pH y O2 justos y no sirve si el veneno es tan fuerte que mata a las bacterias.