METABOLISMO ANAEROBICO. Clase nº 10. Curso de biología.

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Andrés Rojo Godoy
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1 METABOLISMO ANAEROBICO. Clase nº 10. Curso de biología.

2 Producción de energía en la respiración. Para obtener energía utilizable se debe disponer de: - Un donador de e-: actúa como fuente inicial de energía (glucosa, otros compuestos orgánicos, compuestos inorgánicos, luz solar). - Un transportador de electrones: e- liberados de fuente de energía son transferidos a un transportador como la coenzima NAD (reacción redox). - Los e- se deben transferir a un aceptor final.

3 Metabolismo anaeróbico Algunas bacterias presentan un modo único de respiración llamado Respiración anaeróbica, en la cual el último aceptor de electrones no es el oxígeno. Bacterias aerobias facultativas y anaerobias estrictas. Aerobias facultativas: Pueden vivir con O 2 y sin O 2. En este grupo se ubican la mayoría de las bacterias patógenas.

4 Metabolismo anaeróbico Anaerobias estrictas. - Son bacterias que no pueden generar energía en ambientes con concentraciones normales de oxigeno. - Los productos reducidos del oxígeno, y ocasionalmente el oxígeno molecular causan daño a la estructura celular y los sistemas enzimáticos. - Requieren potenciales de oxido reducción bajos.

5 Metabolismo anaeróbico Aceptores finales inorgánicos : NO 3-, Fe 3+, SO 4 2-, CO 2, S o. También se pueden utilizar aceptores orgánicos como el fumarato. La reaspiración aeróbica genera 38 ATP por la oxidación completa de glucosa a CO 2 y H 2 O. Debido a la posición en la torre de electrones de los compuestos utilizados en la R. anaeróbica, se libera menos energía cuando son usados como aceptores en vez del oxígeno. Se producen cantidades variables de ATP, dependiendo del microorganismo y la vía metabólica.

6 Metabolismo anaeróbico - Eo : potencial de reducción. - Cuanto más lejos caigan en la torre los e- desde el donador hasta el aceptor mayor será la energía liberada. TORRE DE ELECTRONES

7 Tipos de respiración anaeróbica.

8 Metabolismo asimilador y desasimilador. Cuando se reduce un compuesto inorgánico como el NO 3-, SO 2-4 o CO 2 para usarlo como aporte nutricional, se dice que se asimila y el proceso de reducción se llama metabolismo asimilador. La utilización de estos compuestos como aceptores de electrones en el metabolismo energético se llama metabolismo desasimilador.

9 Reducción de nitrato (NO 3- ). Compuesto inorgánico usado más comúnmente como aceptor de e- en la respiración anaeróbica. El NO 3- es reducido a N 2 O, NO y N 2. Los productos son gaseosos y se pierden fácilmente: desnitrificación. Esta es siempre una vía alternativa que utilizan las bacterias en ausencia de oxígeno. En presencia de oxígeno y aunque el nitrato este presente se produce respiración aeróbica.

10 Reducción de nitrato (NO 3- ). Enzimas: nitrato reductasa, nitrito reductasa, óxido nitrico reductasa, óxido nitroso reductasa.

11 Reducción NO 3- : Transporte de e-. Las enterobacterias como E. coli solo reducen el NO 3- a NO 2-.

12 Ciclo del nitrógeno. Ej. De bacterias desnitrificantes: Pseudomonas, Bacillus.

13 Reducción de sulfato (SO 4 2- ) Es uno de los aniones mayoritarios del agua de mar. El producto final de la reducción de sulfato es H 2 S. La vía es utilizada por bacteria anaeróbicas estrictas. No es una vía alternativa. El sulfato se debe activar con ATP antes de ser reducido. El sulfato es un aceptor de e- menos favorable que el oxígeno y el nitrato.

14 Reducción de sulfato (SO 4 2- )

15 Reducción de sulfato SO 4 2- : Transporte de e-. Ej. De bacterias que reducen sulfato: Desulfovibrio, Desulfotomaculum

16 Acetogénesis El CO 2 es muy común en la naturaleza y abunda en los hábitat anóxicos. El producto final de la reducción del CO 2 es el acetato (Vía del acetil CoA). Ejemplos de microorganismos que utilizan este metabolismo: Acetobacterium, acetoanaerobium, Clostridium acetogenicos (bacterias homoacetogénicas).

17 Acetogénesis Vía del Acetil CoA.

18 Metanogenésis. La producción de metano la lleva a cabo u grupo de arqueas anaerobias estrictas llamadas metanógenas. Se lleva a cabo a través de una serie de reacciones en las que intervienen coenzimas especiales. La reducción de CO 2 a CH 4 depende principalmente de H 2.

19 Metanogenésis.

20 Metanogenésis.

21 Metanogenésis. Conservación de la energía.

22 Otros aceptores de e-.

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