Tras los derrames de petróleo en el mar, nubes de gotas se desplazan hacia la columna de agua de mar y son arrastradas por las corrientes marinas. El destino de las gotas a la deriva está determinado por procesos de atenuación natural, principalmente la disolución en el agua de mar y la biodegradación por comunidades microbianas degradadoras de petróleo. Específicamente, los microbios han desarrollado tres estrategias fundamentales para acceder y asimilar sustratos oleosos. Dependiendo de su afinidad por la fase oleosa y su capacidad para proliferar en estructuras multicelulares, los microbios pueden adherirse a la superficie del petróleo y tomar compuestos directamente de la fase oleosa, crecer suspendidos en la fase acuosa consumiendo petróleo solubilizado, o formar biofilms tridimensionales sobre la interfaz agua-petróleo. En este trabajo, se desarrolla un modelo de partícula compuesta que tiene en cuenta las tres estrategias microbianas para la biodegradación de microgotas de petróleo solitarias que se desplazan a través de una columna de agua. Bajo un conjunto de hipótesis educadas, los problemas de hidrodinámica y transporte de solutos son susceptibles a soluciones analíticas y se establece una correlación de forma cerrada para la tasa global de disolución como función del módulo de Thiele, el número de Biot y otros parámetros clave. Además, se formulan dos ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas para la evolución del tamaño de la partícula y se utilizan para investigar el impacto de los procesos de disolución y biodegradación en la tasa de reducción de tamaño de la gota.