FISIOLOGÍA Y CINÉTICA MICROBIANA. Dra. Maribel Plascencia Jatomea

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "FISIOLOGÍA Y CINÉTICA MICROBIANA. Dra. Maribel Plascencia Jatomea"

Juan Carlos Quintana de la Cruz
hace 6 años
Vistas:

1 FISIOLOGÍA Y CINÉTICA MICROBIANA Dra. Maribel Plascencia Jatomea

2 Tema 4: Metabolismo y respiración microbiana. Aerobiosis, anaerobiosis, fermentación.

3 Energía: capacidad para realizar trabajo o para causar cambios particulares. Los organismos vivos llevan a cabo 3 tipos fundamentales de trabajo: Químico De transporte Mecánico Enzimas: no alteran el equilibrio químico ni violan las leyes de la termodinámica, sino que aceleran las reacciones al reducir su energía de activación.

4 Trabajo químico Se basa en la síntesis de moléculas biológicas complejas necesarias para la célula a partir de precursores simples. Se requiere energía para aumentar la complejidad molecular de una célula.

5 Trabajo de transporte Se basa en el transporte de moléculas e iones, a través de membranas celulares contra un gradiente electroquímico. Una molécula o soluto puede entrar o salir aunque su concentración sea mayor en el interior (contra un gradiente de concentración). Requiere un consumo de energía para captar nutrientes, eliminar productos de desecho y mantener equilibrio iónico.

6 Trabajo mecánico Requiere de energía para cambiar la localización física de los organismos, las células y las estructuras intracelulares.

Flujo de carbono y energía entre organismos fotoautótrofos y quimioheterótrofos en un ecosistema. Los m.o. quimioheterótrofos requieren moléculas orgánicas complejas como fuente de materia y energía para sintetizar sus estructuras celulares.

7 Flujo de carbono y energía entre organismos fotoautótrofos y quimioheterótrofos en un ecosistema. Los m.o. quimioheterótrofos requieren moléculas orgánicas complejas como fuente de materia y energía para sintetizar sus estructuras celulares. A menudo utilizan O 2 como aceptor de electrones al oxidar la glucosa y otras moléculas a CO 2 (respiración aerobia).

Ciclo de energía celular: respiración aeróbica En la respiración aeróbica se libera una gran cantidad de energía, con la cual se forma ATP (adenosina 5

8 Ciclo de energía celular: respiración aeróbica En la respiración aeróbica se libera una gran cantidad de energía, con la cual se forma ATP (adenosina 5 -trifosfato), molécula de alta energía. Cuando el ATP se descompone en adenosina difosfato (ADP) y ortofosfato (P i ), se libera energía para un trabajo útil.

9 Degradación de glucosa a piruvato Vía glucolítica Vía de Embdem-Meyerhof o vía glucolítica. Vía de las pentosas fosfato Vía de las pentosas fosfato o vía de las hexosas monofosfato. Vía de Entner-Doudoroff

10 Vía Embden-Meyerhof o vía glucolítica Etapa de 6C Principal vía de degradación de la glucosa a piruvato en el catabolismo. Presente en todos los grupos principales de m.o. y actúa en presencia/ausencia de O 2. Degrada una molécula de glucosa (6C) en 2 de piruvato (3C). Se produce ATP y NADH. Etapa de 3C

11 Vía de las pentosas fosfato Ruta alterna que opera de forma aeróbica/anaeróbica. Es importante en la biosíntesis y en el catabolismo. Oxida la glucosa-6-fosfato, produciendo NADPH, que actúa como fuente de e - para reducir moléculas durante la biosíntesis. Actúan 2 enzimas: transcetolasa y transaldolasa. Sintetiza azúcares de 4C (síntesis de a.a. aromáticos) y 5C (ác. nucleicos, aceptores de CO 2 en la fotosíntesis). Los productos intermediarios se usan para producir ATP.

12 Vía de las pentosas fosfato Componente importante de ácidos nucleicos Síntesis de a.a. aromáticos

Vía de Entner-Doudoroff El 6-fosfogluconato se deshidrata para formar2-ceto-3-desoxi-6- fosfogluconato o KDPG, que es escindido por la KDPG aldolasa en piruvato y gliceraldehído-3- fosfato.

13 Vía de Entner-Doudoroff El 6-fosfogluconato se deshidrata para formar2-ceto-3-desoxi-6- fosfogluconato o KDPG, que es escindido por la KDPG aldolasa en piruvato y gliceraldehído-3- fosfato. Este se convierte en piruvato en la parte inferior de la glucólisis. La mayoría de las bacterias usan las vías glucolítica y de las pentosas fosfato, pero algunas sustituyen la glucólisis por esta vía. Presente en Pseudomonas, Rhizobium, Azotobacter, Agrobacterium y algunos Gram(-).

Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs) La degradación vía aeróbica del piruvato a CO 2 en el catabolismo, libera mayor energía que en la glucólisis.

14 Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs) La degradación vía aeróbica del piruvato a CO 2 en el catabolismo, libera mayor energía que en la glucólisis. El complejo multienzimático complejo piruvato deshidrogenasa oxida el piruvato a CO 2 y acetil Coenzima A, una molécula rica en energía. La acetil-coa es el sustrato de este ciclo. Se produce a partir del catabolismo de carbohidratos, lípidos y a.a. o Se produce GTP, molécula de alta energía equivalente al ATP. o Las enzimas de este ciclo están ampliamente distribuidas entre los m.o. o Una de las principales funciones del ciclo es: proporcionar esqueletos de carbono para su uso en funciones biosintéticas.

15 6C 4C 5C

16 Rol del ciclo de Krebs en la respiración

Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa Se compone de una serie de transportadores de e - que operan conjuntamente para transferir e - de dadores (NADH, FADH) a aceptores (O 2 ).

17 Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa Se compone de una serie de transportadores de e - que operan conjuntamente para transferir e - de dadores (NADH, FADH) a aceptores (O 2 ). Los e - fluyen de potenciales de reducción (-) a (+), finalmente se combinan con O 2 y H + para formar agua. Solo existen 3 lugares en las cadenas transportadoras eucariotas en las que se libera suficiente energía para sintetizar ATP: 1. NADH y coenzima Q 2. Citocromos b y c 1 3. Citocromo a y O 2

19 Fosforilación oxidativa

Documentos relacionados

Metabolismo. Conjunto de reacciones bioquímicas de una célula. El metabolismo comprende dos grandes tipos de reacciones:

Metabolismo. Conjunto de reacciones bioquímicas de una célula. El metabolismo comprende dos grandes tipos de reacciones: Metabolismo Conjunto de reacciones bioquímicas de una célula El metabolismo comprende dos grandes tipos de reacciones: 1) reacciones de mantenimiento, que suministran a) energía b) poder reductor c) precursores