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2. METABOLISMO 2.2 Fototrofia Quím. Mónica de J. Sánchez.

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1 2. METABOLISMO 2.2 Fototrofia Quím. Mónica de J. Sánchez

2 1. Introducción Contenido 2.1 Diversidad metabólica 2.2 Fototrofia 2.3 Quimiliotrofia 2.5 Oxidación de hidrocarburos y compuestos orgánicos 2.4 Anaerobiosis 2.6 Fijación del nitrógeno

3 1. Introducción Objetivo Al finalizar el tema, el alumno identificará las principales rutas metabólicas que utilizan los microorganismos

4 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica

5 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Flujo de electrones 1. E lum captada por bacterioclorofila a antena y canalizada a centro de reacción 2. Excitación del par especial de bacterioclorofila a del centro de reacción P870

6 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Flujo de electrones 3. Reducción de quinonas intermediarias 4. Reducción de quinona del depósito de quinonas 5. e - transportados a través a través de ferrosulfoproteínas y citocromos 6. Regreso de e- al centro de reacción

7 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Fotofosforilación Síntesis de ATP durante el flujo fotosintético de e- Formación de gradiente electroquímico de protones o fuerza protón motriz generada por salida de p + durante transporte de e -

8 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Fotofosforilación Resultado de actividad de ATPasas que acoplan desaparición del gradiente de p + a la formación de ATP Fotofosforilación cíclica

9 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Reducción de NAD + a NADH 1. Sustancias reducidas como H 2 S o S 2 O 3 2- son oxidadas por citocromos del tipo c y sus e - pasan al depósito de quinonas

10 2.1 Fototrofia Fotosíntesis anoxigénica Reducción de NAD + a NADH Potencial de reducción de quinona no es suficientemente negativo para reducir NAD + e - del depósito de quinonas son forzados a retroceder contra gradiente termodinámico para reducir NAD + consumo de E proporcionada por E de fuerza protón motriz

11 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica

12 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica Flujo de electrones 1. Fotólisis de H 2 O en átomos de O e H 2. Un e - del agua pasa a P680 (fotosistema I) tras absorción de un cuanto de luz de 680 nm 3. Reducción de molécula intermediaria probablemente feofitina a

13 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica Flujo de electrones 4. Viaje de e - por una serie de transportadores quinonas, citocromos y plastocianina 5. Paso de e- a fotosistema II (P700) que previamente ha absorbido cuantos de luz inicio de pasos que llevan a reducción de NADP +

14 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica Síntesis de ATP Durante transferencia de 1 e- desde aceptor en fotosistema II a clorofila de centro de reacción de fotosistema I se produce transporte de e - que genera fuerza protón motriz que produce ATP

15 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica Síntesis de ATP Fotofosforilación no cíclica e - cuyo transporte origina síntesis de ATP no vuelven a reducir el P680 oxidado e - usados para reducción de NADP +

16 2.1 Fototrofia Fotosíntesis oxigénica Síntesis de ATP Cuando existe suficiente poder reductor también se puede producir ATP por fosforilación cíclica e- se desplazan desde ferredoxina al complejo de citocromo bf, desde donde se devuelve el e - a P700 este flujo crea potencial de membrana y síntesis adicional de ATP

17 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo de Calvin Requiere NAD(P)H, ATP y dos enzimas clave ribulosa bifosfato carboxilasa y fosforribulocinasa

18 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo de Calvin Pasos 1. Carboxilación de ribulosa disosfato por ribulosa disosfato carboxilasa 2. Formación de dos moléculas de ácido 3- fosfoglicérico

19 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo de Calvin Pasos 3. Fosforilación de ácido 3-fosfoglicérico 4. Reducción a gliceraldehído-3-fosfato intermediario esencial de glicólisis

20 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo de Calvin Pasos 5. Formación de glucosa en sentido inverso a primeras reacciones de glicólisis 6. Regeneración de ribulosa bifosfato fosforilación de ribulosa-5-fosfato por fosforribulocinasa

21 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo inverso del ácido cítrico Mecanismo alternativo en bacterias verdes del azufre Enzimas unidas a ferredoxina catalizan la fijación reductora de CO 2 a intermediarios del ciclo del ácido cítrico

22 2.1 Fototrofia Fijación de CO 2 Ciclo inverso del ácido cítrico Carboxilación de succinil- CoA a -cetoglutarato Carboxilación de acetil- CoA a piruvato Otras reacciones catalizadas por enzimas que invierten la dirección del ciclo normal


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