5. Metabolismo microbiano PDF

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TEMA 5. METABOLISMO MICROBIANO Metabolismo: suma de todas las reacciones químicas que ocurren dentro de una célula. Conjunto de cambios biológicos y químicos. •

Catabolismo: proceso en el que se genera energía mediante la oxidación (destrucción de materia).

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Anabolismo: proceso en el que se utiliza la energía generada para la construcción de nuevas moléculas.

Los organismos se pueden clasificar según la fuente de energía y de carbono (anabolismo) usado en su metabolismo. 1. Quimioheterótrofos: la energía la toman de compuestos inorgánicos reducidos y el carbono de compuestos orgánicos. 2. Quimioautótrofos: la energía la toman de compuestos inorgánicos reducidos y el carbono del CO2. 3. Fotoheterótrofos: la energía la toman de la luz y el C de compuestos orgánicos. 4. Fotoautótrofos: la energía la toman de la luz y el carbono del CO2. Hay una forma de energía universal: el ATP, la adenosina trifosfato. Esto se debe a que su hidrólisis permite la separación del compuesto a ADP y PI, pero sobretodo la liberación de 7.3 Kc/mol, energía. ATP ➔ ADP + Pi ➔ AMP + Pi La degradación de azúcares libera energía y para ello tienen varias vías: •

Glicolisis: es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cuales es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar liberando energía. Es la vía inicial del catabolismo de carbohidratos. Se divide en dos etapas, una primera fase de gasto de energía (en forma de ATP) y una segunda fase de beneficio energético (en forma de ATP y NADH). o 1 glucosa (6C) ➔ 2 piruvato (3C)

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Ruta de Etner-Doudorff: es una ruta utilizada por un grupo muy reducido de microorganismos, en bacterias Gram-negativas como Pseudomonas, Rhizobium, Xhantomonas, Azotobacter, Zymomonas. Es una ruta muy poco común en hongos. o 1 glucosa ➔ 1 piruvato (➔etanol) + 1 gliceraldehido3P (➔glicólisis ➔ 1 piruvato ➔ 1 etanol)

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Fermentación: es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Según los productos finales, existen diversos tipos de fermentaciones.

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Ciclo de Krebs: se trata de una ruta metabolica que forma parte de la respiración celular de todas las células aeróbicas. En células eucariotas se da en la matriz mitocondrial y en las células procariotas se realiza en el citoplasma. El ciclo de Krebs proporciona, además de energía (ATP), precursores para muchas biomoléculas como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una ruta anfibolica (anabólica y catabólica a la vez).

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Cadena respiratoria (citocromos): serie de mecanismos que se encuentran en la membrana plasmática de bacterias, en la membrana interna mitocondrial o de las membranas tilacoidales, que mediante reacciones bioquímicas producen ATP. Todos los organismos utilizan sus cadenas de transporte de electrones para convertir la energía en ATP. El oxígeno es el aceptor final de los electrones. Se oxida el poder reductor obtenido para la síntesis del ATP. Si no hay presencia de oxígeno se da la respiración anaerobia en este caso los organismos reducen otros compuestos como NO3-, SO4-, HCO3-…

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Respiración anaerobia o Escherichia coli o Paracoccus denitrificans, Pseudomonas aeruginosa, P. stutzeri, Rhodobacter sphaeroides

o Desulfovibrio vulgaris •

Arqueas

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Quimiolitótrofos

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Catabolismo proteico...