Grupo 4: Jaydie Diaz, Ambar Delgado, Jennifer Casiano, Ivan Albino, Rafael Gil Del Rubio, Frances Rodríguez, María Torres y Ermelindo Díaz.

Transcripción

1 Grupo 4: Jaydie Diaz, Ambar Delgado, Jennifer Casiano, Ivan Albino, Rafael Gil Del Rubio, Frances Rodríguez, María Torres y Ermelindo Díaz.

2 Objetivos Definir Fermentación Describir diferentes rutas de Fermentación Ejemplos de Organismos Relevancia energetica

3 Fermentación Proceso catabólico anaerobio Oxidación incompleta Producto final: Compuesto Orgánico. NADH+H + H2 + NADH + Seis Tipos Láctica Alcohólica (etanol) Butírica Propiónica Homoacética Ácido mixto

4 Organismos donde se lleva a cabo la fermentación Bacterias Anaerobias o Anaerobias facultativas. Clostridium spp. Lactobacillus spp. Streptococcus spp. enterobacterias Levaduras Saccharomyces cereviseae Células animales Células musculares Eritrocitos.

5 Condiciones ambientales y nutricionales Nutrientes Orgánicos Oxígeno Toxicidad de Oxígeno Pequeñas trazas de oxigeno son dañinas Acumulación de productos tóxicos de la reducción de oxigeno en la célula Productos Tóxicos del Oxigeno Estos son producidos cuando electrones solitarios son añadidos al oxigeno Son radicales: hidroxilo (OH ), superóxido (O 2 ) y peróxido (H 2 O 2 ) OH y H 2 O 2 derivados de O 2 (reacción de reducción)

6 Por qué los organismos que no son anaeróbicos estrictos no les es tóxico el oxígeno? Por la presencia de dos enzimas importantes: la superóxido dismutasa y la catalasa La superóxido dismutasa cataliza la reacción: O 2 + O 2 + 2H + H 2 O 2 + O 2 La catalasa cataliza la reacción de la siguiente manera: H 2 O 2 + H 2 O 2 2 H 2 O+ O 2

7 Electron Sinks Aceptan los electrones removidos durante la oxidación Sustrato (Va a ser oxidado) NAD +, ADP + Pi NADH + H +, ATP Intermediarios (aceptador de electrones) Productos secundarios NADH + H + NAD + Producto principal (Secretado)

8 Cadena alimentaria anaerobia Carbohydrates, amino acid, purinas, pirimidinas Fermentadores Organic acid, alcohols, H 2, CO 2 Acetato,H 2,CO 2 Reductores de protones Reductores de sulfatos CH 4,CO 2 Metanógenos

9 Rutas de Fermentación Rutas Disimilativas Láctica Alcohólica (etanol) Butírica Propiónica Ruta de Acrilato Ruta Sucinato propionato. Homoacética Ácido mixto

10 Fermentación Butírica Conversión de compuestos orgánicos (carbohidratos) para formar acido butírico Realizado por bacterias del género Clostridium sp. en ausencia de oxígeno Se obtiene 3 ATP (a través de fosforilación a nivel de sustrato) Otros productos: H 2,CO 2 y acetato

11 Fermentación butírica

12 Fermentación alcohólica Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces fragilis, Torulaspora y Zymomonas mobilis.

13 Fermentación de Propionato Ruta succinato propionato Conversión de lactosa y otras hexosas a succinato y propionato Se generan 3 ATP Productos: CO 2, propionato, acetato Llevado a cabo por las propiobacterias (Propiobacterium spp.)

14 Fermentación de Propionato Ruta succinato propionato

15 Fermentación de Propionato Ruta de Acrilato Se deriva ATP a través de la conversión de acetil fosforilado a acetil, catalizado mediante la acetato kinasa. 3 moles lactato 1 mol ATP Organismos: Género Clostridium sp Productos: propionato, acetato, CO 2, ATP La producción de acetato siempre va a estar asociada con la síntesis dos moles de ATP por cada mol de acetato.

16 Fermentación de Acetato Se basa en el uso de CO2 como electron sink y lo reduce a acetato Organismos: Clostridium thermoaceticum Único producto 5 acetato y 4 ATP

17 Dos tipos: Fermentación láctica Homofermentativa: Glucosa + 2ATP + 2P i 2 lactato + 2ATP Heterofermentativa Glucosa + ADP + P i etanol + lactato + CO 2 + ATP Se produce lactato vía decarboxilación y reacción de isomerasa del mecanismo fosfato pentosa Organismos: Lactobacillus spp., Sporolactobacillus spp., Streptococcus spp., entre otros

18 Fermentación láctica (Mecanismo heterofermentativo)

19 Fermentación ácido mixta Enterobacterias: Escherichia, Salmonella y Shiguela. Los productos son succinato, lactato, acetato, etanol y formato, CO 2, 2 ATP y H 2

20 Fermentación butanodiol Producción excesiva de 2,3 butanodiol Favorecida bajo condiciones levemente acídicas Se produce solamente 1 ATP En este proceso existen tres posibles destinos para piruvato: Se podría reducir a lactasa Se podría convertir en acetil CoA y formato Se podría producir 2,3 butanodiol

21 Fermentación butanodiol

22 Ruminococcus albus Bacterias en el rumen de animales Fermenta glucosa a etanol, acetato, H 2 y CO 2 En poblaciones mixtas, combina sus productos para que otros microorganismos produzcan metano

23 Fermentaciones Glucosa [H 2 ] 2 piruvato 2NAD + 2NADH 2 CO2 2 Fd ox 2 H 2 4 H + 2 H 2 CO 2 2 Fd red 4 H + [H 2 ] Acetyl CoA NADH Acetyl CoA Pi Acetaldehyde NADH Etanol Acetyl P Acetato ADP ATP CH 4

24 Diagrama General de Fermentación Sustrato (Va a ser oxidado) NAD +, ADP + Pi NADH + H +, ATP Intermediarios (aceptador de electrones) Productos secundarios NADH + H + NAD + Producto principal (Secretado)

25 Conclusión Rutas de reducción oxidación en el citosol Produce ATP a través de fosforilación a nivel de sustrato Puede producir diferencias en potencial para mantener balances celulares Tiene que regenerar cofactores oxidados, tales como NAD + y FAD + Productos pueden ser usados por bacterias anaeróbicas

26 Preguntas