Departamento de Biología-Geología IES Universidad Laboral de Málaga

Presentación del tema: "Departamento de Biología-Geología IES Universidad Laboral de Málaga"— Transcripción de la presentación:

1 Departamento de Biología-Geología IES Universidad Laboral de Málaga
Metabolismo celular Departamento de Biología-Geología IES Universidad Laboral de Málaga

2 Metabolismo Conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las tres funciones vitales (nutrición, relación y reproducción) La materia se utiliza para crecer, desarrollarse o renovar la estructura propia de cada organismo. La energía se almacena en los enlaces químicos de las sustancias de reserva energética o se transforma en distintos tipos de energía: mecánica (movimiento), calorífica (mantener la temperatura), eléctrica (impulsos nerviosos), luminosa (emitir luz),… +

3 Catabolismo (metabolismo destructivo): es la transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas, proporcionando a la célula precursores metabólicos, energía (se almacena en los enlaces fosfato del ATP) y poder reductor (NADP/NADPH). Fase degradativa del metabolismo.

4 Anabolismo (metabolismo constructivo): síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras biomoléculas más sencillas, para lo cual se necesita energía, proporcionada por los enlaces fosfato del ATP. Fase constructiva del metabolismo

5 CATABOLISMO ANABOLISMO
Son reacciones de degradación Son reacciones de síntesis Son reacciones de oxidación Son reacciones de reducción Desprenden energía Precisan energía Es un conjunto de vías metabólicas convergentes: a partir de muchos sustratos diferentes se forman casi siempre los mismos productos, principalmente dióxido de carbono, ácido pirúvico y etanol Es un conjunto de vías metabólicas divergentes: a partir de unos pocos sustratos se pueden formar muchos productos diferentes

6 Tipos de metabolismo FUENTE DE CARBONO FUENTES DE ENERGÍA Luminosa
Química Materia orgánica Fotoheterótrofos o fotoorganótrofos: bacterias purpúreas no sulfúreas. Quimioheterótrofos o quimioorganótrofos: animales, protozoos, hongos y casi todas las bacterias. Inorgánico (CO2) Fotoautótrofos o fotolitótrofos: vegetales superiores, algas, cianobacterias. Quimioautótrofos o quimiolitótrofos: bacterias nitrificantes, del azufre...

7 Adenosín trifosfato (ATP)
Nucleótido que actúa en el metabolismo como molécula energética. Almacena y cede energía gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos (cada uno es capaz de almacenar 7,3 Kcal/mol) Se considera la moneda energética de la célula, pues almacena energía de uso inmediato. Composición química: Base nitrogenada (adenina) Ribosa Tres moléculas de ácido fosfórico.

8 Proceso de desfosforilación:
ATP + H2O ADP + Pi + Energía (7,3 Kcal/mol) ADP + H2O AMP + Pi + Energía (7,3 Kcal/mol) La síntesis de ATP (fosforilación) puede realizar de dos formas: Fosforilación a nivel de sustrato Gracias a la energía liberada de una biomolécula al romperse algunos de sus enlaces ricos en energía Glucolisis Ciclo de Krebs Fermentaciones Reacción enzimática con ATP-sintetasa Estas enzimas sintetizan ATP cuando el interior de las crestas mitocondriales y tilacoides de los cloroplastos es atravesado por un flujo de protones (H+) Cadena transporte de electrones en respiración celular y fotosíntesis

9 Energética de las reacciones químicas
Variación de energía libre (G ) G < 0  Reacción espontánea. Libera energía  exergónica. G > 0  Reacción no espontánea. Requiere energía  endorgónicas. G = 0  El sistema está en equilibrio y no hay tendencia a que se produzca la reacción. Acoplamiento energético Los acoplamientos más comunes son con reacciones de fosforilación y desfosforilación de ATP que es capaz de almacenar energía por periodos reducidos de tiempo (moneda energética).

10 CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES REDOX REACCIONES DE REDUCCIÓN
REACCIONES DE OXIDACIÓN REACCIONES DE REDUCCIÓN Eliminación de hidrógeno Adición de hidrógeno Eliminación de electrones Adición de electrones Liberación de energía Almacenamiento de energía

11 NAD+  NADH NADP+  NADPH FAD+  FADH
En las reacciones redox la transferencia de electrones suele hacerse en forma de átomo de hidrógeno (un electrón y un protón). Estos átomos de hidrógeno van acompañados de la gran cantidad de energía que estaba almacenada en los enlaces de los que formaban parte. Los trasportadores suelen ser nucleótidos como: NAD+  NADH NADP+  NADPH FAD+  FADH Captan los átomos de hidrógeno liberados por las moléculas oxidadas y los transfieren a las moléculas aceptoras, que se reducen

12 Catabolismo Es la transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas, proporcionando a la célula precursores metabólicos, energía (se almacena en los enlaces fosfato del ATP) y poder reductor (NADP/NADPH) + + +

13 Características del catabolismo
Reacciones de degradación Producción de energía Reacciones redox Liberación gradual de energía Es posible por: Reacciones sucesivas: ocurren una después de otra. Cada una catalizada por enzimas distintas Transporte de hidrógenos: los electrones viajan junto a protones (átomos de hidrógeno), que pasan a una coenzima que actúa como transportador de hidrógenos. NAD+ + 2 e- + 2H NADH + H+ Cadena transportadora de electrones: La coenzima NADH pasa sus electrones a una cadena transportadora de electrones y finalmente son transferidos a átomos de oxígeno (O) a los que se unen H+ libres y se forma agua (H2O). La energía que se libera al pasar los electrones a una posición inferior se utiliza para fosforilar el ADP y formar ATP (gracias al enzima ATP-sintetasa)

14 Tipos de catabolismo Respiración Fermentación Respiración aeróbica
Interviene la cadena transportadora de electrones Los electrones procedentes de la materia orgánica inicial son transferidos a un aceptor final que es un compuesto inorgánico No interviene la cadena transportadora de electrones Impide transferir los electrones de la materia orgánica inicial a un compuesto inorgánico El producto final siempre es un compuesto orgánico Respiración aeróbica Respiración anaeróbica El agente oxidante es el O2. Al reducirse y aceptar electrones y protones forma H2O El agente oxidante no es el O2, sino iones como el ión nitrato que al reducirse forma el ión nitrito

15 Procesos de degradación
Glucosa  GLUCÓLISIS Como resultado final se obtiene acetil CoA, que entran en el CICLO DE KREBS y en la CADENA RESPIRATORIA para obtener: CO2, H2O y ATP Ácidos grasos  -OXIDACIÓN Proteínas y ácidos nucleicos se descomponen y dan lugar a distintos intermediarios que realizan otras funciones, rara vez se utilizan como combustibles Glucólisis Cadena respiratoria

16 Célula procariota Célula eucariota
RUTA METABÓLICA LOCALIZACIÓN Célula procariota Célula eucariota Glucólisis citosol -oxidación Matriz mitocondrial Ciclo de Krebs Cadena respiratoria Membrana plasmática Membrana de crestas mitocondriales (MMI)

17 Glucólisis Tiene lugar en el citoplasma celular
Consiste en una serie reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico Fosforilación a nivel de sustrato

18 Glucólisis Primera fase o fase de consumo de energía:
Se consumen 2 ATP Se forman dos gliceraldehído-3-fosfato Segunda fase o fase de producción de energía: Por cada gliceraldehído-3-fosfato se forman: 2 ATP 1 ácido pirúvico 1 NADH Balance global de la glucólisis : 2 ácido pirúvico 2ATP 2 NADH La glucólisis se produce en la mayoría de las células vivas, tanto en procariotas como en las eucariotas

19 Balance energético de la glucólisis
Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ 2 Ácido pirúvico + 2ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

20 Etapas claves en la glucólisis
Punto crucial de la glucólisis: si el NADH producido no vuelve a oxidarse, la ruta se detendrá. Su oxidación depende de la disponibilidad de oxígeno: En condiciones aerobias: el NADH pasa a la cadena transportadora de electrones y allí se producirá H2O y se regenerará el NAD+ que se reutilizará en la glucólisis. El ácido pirúvico pasará al ciclo de Krebs previa transformación en acetil CoA. (respiración celular) En condiciones anaerobias: (bacterias o eucariotas en anoxia). El NADH se oxida mediante la reducción del ácido pirúvico por procesos llamados fermentaciones

21 Respiración de los glúcidos
Ocurre en procesos consecutivos e interrelacionados: Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico Ciclo de Krebs Cadena respiratoria Transporte de electrones Quimiósmosis Fosforilación oxidativa 1 1 2 3 2 3

22 Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico
El ácido pirúvico llega a la matriz mitocondrial El complejo multienzimático piruvato-deshidrogenasa lo transforma en Acetil-CoA Se pierde un grupo carboxilo (descarboxilación) que sale en forma de CO2 y dos hidrógenos (deshidrogenación) que son aceptados por un NAD+ que pasa a NADH + H+ Por cada molécula de glucosa: 2 Ácido pirúvico + 2 CoA + 2 NAD Acetil-CoA + 2 CO2 + 2 NADH + 2H+

23 Ciclo de Krebs (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico)
El Acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs transfiriendo su grupo acetilo al ácido oxalacético, que al aceptarlo forma un ácido cítrico. Se producen una serie de transformaciones en las que se degrada completamente el grupo acetilo en dos moléculas de CO2 y el ácido oxalacético se recupera para volver a formar parte del ciclo. Por cada molécula de glucosa se necesitan dos vueltas del ciclo de Krebs. Los electrones de alta energía obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar NADH Y FADH2, que luego entrarán en la cadena transportadora de electrones

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25 BALANCE ENERGÉTICO Por vuelta se produce: Por molécula de glucosa
1 GTP (equivale a un ATP) 3 NADH FADH2 2 GTP 6 NADH 2 FADH2

26 Cadena respiratoria Transporte de electrones Quimiósmosis
Fosforilación oxidativa

27 membrana interna de las mitocondrias
1. Transporte de electrones Los electrones y protones almacenados en el NADH y el FADH2 pasan por una serie de transportadores La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros de forma espontánea, hasta llegar al último aceptor: el O2, que uniéndose con los H+ del medio forma agua membrana interna de las mitocondrias seis grandes complejos enzimáticos cuyo conjunto recibe el nombre de cadena respiratoria Se reducen y oxidan

28 2. Quimiósmosis 3. Fosforilación oxidativa
La energía perdida por los electrones se utiliza en tres puntos concretos de la cadena, para bombear protones al espacio intermembranoso. Cuando su concentración es muy elevada vuelven a la matriz mitocondrial a través de unos canales internos con ATP-sintetasa. 3. Fosforilación oxidativa Cuando los protones fluyen por el canal interior de las ATP-sintetasas producen la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un ATP.

29 BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL
La oxidación en la cadena respiratoria de una molécula de: 1NADH  3 ATP 1FADH2  2 ATP PROCESO CITOPLASMA MATRIZ MITOCONDRIAL TRANSPORTE ELECTRÓNICO TOTAL GLUCOLISIS 2 ATP 2 NADH 2 x (3 ATP) 2 ATP* 6 ATP** RESPIRA-CIÓN Ácido pirúvico a acetil- CoA 2 x (1 NADH) Ciclo de krebs 2 x (1 ATP) 2 x (3 NADH) 2 x (1 FADH2) 6 x (3 ATP) 2 x (2 ATP) 18 ATP** 4 ATP** Balance energético global por cada molécula de glucosa 38 ATP

30 Fermentaciones Degradación anaeróbica de la glucosa en el que el aceptor final de electrones es una molécula orgánica. Se produce en el citosol Características: Proceso anaerobio El aceptor final es un compuesto orgánico, susceptible de seguir oxidándose (Por ello son poco rentables energéticamente hablando). Este producto final es el que caracteriza la fermentación y le da nombre. La síntesis de ATP ocurre a nivel de sustrato. No intervienen las ATP-sintetasas. Sólo produce 2 ATP. Las fermentaciones más importantes ocurren en el mundo de los microorganismos aunque en organismos pluricelulares también se pueden dar, siempre en condiciones de anaerobiosis.

31 Fermentación alcohólica
Transformación de una molécula de glucosa en dos de etanol (alcohol etílico) y dos de CO2 El proceso de degradación de la glucosa es común hasta la obtención de ácido pirúvico (glucólisis), pero a partir de aquí, éste se descarboxila pasando a acetaldehído que posteriormente se reduce a etanol. La reacción global es la siguiente: Glucosa + 2Pi + 2 ADP Etanol + 2 CO2 + 2 ATP También se producen otras sustancias orgánicas denominadas productos secundarios (glicerina o ácido acético) Vinculada a vegetales, hongos y bacterias, porque la enzima fundamental del proceso, la piruvato descarboxilasa, sólo parece encontrarse en estos organismos. Entre las levaduras Saccharomyces cerevisiae es la más conocida y se utiliza industrialmente en la fabricación de bebidas alcohólicas

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33 Fermentación láctica Transformación de una molécula de glucosa en dos de ácido láctico Los microorganismos que pueden llevarla a cabo son bacterias del género Lactobacillus y Streptococcus principalmente, obteniéndose de ella productos derivados de la leche como el queso y el yogurt. También se puede producir en las células musculares, cuando hay falta de oxígeno.

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35 Respiración aerobia de los ácidos grasos
Los ácidos grasos almacenan una gran cantidad de energía química en sus enlaces (son moléculas muy reducidas) Esta energía se libera mediante un proceso de respiración aerobia que se inicia con su activación y continúa con la β-oxidación, que convierte a los ácidos grasos en moléculas de acetil-CoA. Ácido graso acetil-CoA A partir de aquí el proceso oxidativo continúa mediante etapas similares a la respiración aerobia de la glucosa: ciclo de Krebs, cadena respiratoria y fosforilación oxidativa. β-oxidación

36 Anabolismo (metabolismo constructivo)
Síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras biomoléculas más sencillas, para lo cual se necesita energía, proporcionada por los enlaces fosfato del ATP Anabolismo autótrofo Anabolismo fotosintético o fotosíntesis Paso de moléculas inorgánicas a orgánicas sencillas utilizando la energía luminosa Anabolismo quimiosintético o quimiosíntesis Paso de moléculas inorgánicas a orgánicas sencillas utilizando la energía procedente de reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos Anabolismo heterótrofo Es la transformación de moléculas orgánicas sencillas en otras de mayor complejidad, como almidón, grasas, proteínas,… + + +

37 La fotosíntesis Proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno: 6 CO H2O + Energía luminosa GLUCOSA + 6 O2 + 6 H2O La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva.

38 Cuando esa molécula vuelve a su nivel inicial libera energía
La radiación luminosa: cuantos o fotones Cuando absorben luz, pasan a un estado excitado: cambio en la distribución de los electrones tras recibir energía Cuando esa molécula vuelve a su nivel inicial libera energía

39 Elementos de la fotosíntesis
Pigmentos: sustancias capaces de absorber luz. Se encuentran en las membranas de los tilacoides. La parte de la molécula encargada de absorber luz se llama cromóforo y absorbe sólo en una determinada longitud de onda (). Entre los pigmentos más importantes se encuentran: La clorofila: a, b, y bacterioclorofila La xantofila Los carotenoides Los fotosistemas: formado por la unión de moléculas de clorofila Constituido por dos partes: Centro de reacción constituido por una molécula de clorofila capaz de excitarse y transferir electrones a un aceptor La antena, transfiere la energía que captan al centro de reacción. Existen dos tipos de fotosistemas: Fotosistema I (PSI) o P700: punto de máxima absorción en 700nm de longitud de onda. Fotosistema II (PSII) o P680: punto de máxima absorción en 680nm de longitud de onda.

40 Etapas de la fotosíntesis
Lugar donde ocurre Hechos que ocurren Sustratos que intervienen Productos que se obtienen Fase luminosa (fotoquímica o dependiente de la luz) En la membrana del tilacoide Se capta la energía luminosa y se genera ATP y nucleótidos reducidos (NADPH + H+) H2O ADP P NADP+ O2 ATP NADPH Fase oscura (ciclo de Calvin-Benson o independiente de la luz) En el estroma de los cloroplastos Se emplea el ATP y los nucleótidos reducidos que se han obtenido en la fase luminosa para sintetizar moléculas orgánicas CO2 Ribulosa (pentosa) CnH2nOn

41 Fase luminosa de la fotosíntesis
Captación de luz por los fotosistemas Fotólisis del agua: ruptura de una molécula de agua gracias a la energía procedente de la luz Transporte electrónico Síntesis de poder reductor NADPH Síntesis de ATP o fotofosforilación

42 La luz es recibida en el FSII (clorofila P680): se oxida al liberar un electrón que asciende a un nivel superior de energía El electrón va pasando a lo largo de una cadena transportadora de electrones y llega hasta el FSI. En el descenso va liberando la energía que tenía en exceso Se utiliza para bombear H+ hasta el interior de los tilacoides Los H+ vuelven al estroma a través de la ATP-sintetasa y se originan moléculas de ATP.

43 El fotosistema II se reduce al recibir electrones procedentes de la fotólisis del H2O .De este modo se puede mantener un flujo continuo de electrones desde el agua hacia el fotosistema II y de éste al fotosistema I. La luz es recibida en el FSI (clorofila P700): algún electrón adquiere un nivel energético superior y abandona la molécula Es recogido por otro aceptor de electrones y pasa por una nueva cadena de transporte hasta llegar a una molécula de NADP+ que es reducida a NADPH.

44 Los dos fotosistemas pueden actuar conjuntamente o por separado:
Fotofosforilación acíclica: proceso conocido como esquema en Z, en él intervienen los dos fotosistemas y se obtiene: ATP NADPH Oxígeno Fotofosforilación cíclica: cuando sólo actúa el FSI, en él se obtiene únicamente ATP, por lo que no se obtiene NADPH ni se libera oxígeno.

45 Existen dos tipos de fotosíntesis:
Muchos organismos procariotes solamente tienen el fotosistema I (más primitivo desde el punto de vista evolutivo) Existen dos tipos de fotosíntesis: La fotosíntesis anoxigénica o bacteriana en la que no se produce oxígeno La fotosíntesis oxigénica o vegetal, en la que se desprende oxígeno y que es la más habitual

46 Fotofosforilación: flujo de electrones que proceden de los fotosistemas al excitarse por la acción de la luz y son conducidos a través de los diferentes aceptores hasta el NADP+, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para la síntesis de ATP

47 Fase oscura de la fotosíntesis
Procesos que ocurren: Fijación del carbono a partir del CO2 con gasto de ATP y NADPH Síntesis de compuestos orgánicos Ciclo de Calvin (ruta metabólica cíclica). Las moléculas de NADPH y ATP formados en la etapa anterior se usan para reducir moléculas de CO2 y sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias.

48 Rubisco (ribulosa 1-5-difosfato-carboxilasa-oxidasa), puede actuar como carboxilasa o como oxidasa, según la concentración de CO2. Carboxilasa: fija el CO2, junto a otra serie de enzimas Oxidasa: Si la concentración de CO2 es baja, en una reacción en la que se consume O2 y desprende CO2. Al proceso se le conoce como fotorrespiración. Limita la eficacia de la fotosíntesis, pues el CO2 y el O2 compiten entre sí. La fotorrespiración no debe confundirse con la respiración mitocondrial, la energía se pierde y no se produce ni ATP ni NADPH.

49 Balance de la síntesis de compuestos de carbono
Por cada CO2 que se incorpora al ciclo de Calvin, se requieren 2 moléculas de NADPH y 3 de ATP; Para una glucosa (6 átomos de carbono) son necesarios 12 NADPH y 18 ATP. Para conseguir 12 moléculas de ATP se hidrolizan 12 moléculas de agua. Por cada molécula de agua hidrolizada se introducen 4 protones en el tilacoides, lo que hace un total de 48 protones. Por cada 3 protones que sale por la ATP-sintetasa se produce un ATP Por tanto, en total se producen 16 moléculas de ATP. Como se necesitan 18 para sintetizar una molécula de glucosa, los 2 ATP que faltan se deben producir mediante la fase luminosa cíclica

50 Fotosíntesis y evolución
Las primeras células: atmósfera sin oxígeno libre (sin capa de ozono). Éstos organismos obtenían la energía de procesos anaerobios, probablemente glucólisis y fermentación Los organismos fotosintéticos fueron evolucionando lentamente consumiendo la abundancia de CO2 presente en la atmósfera en esos momentos y expulsando oxígeno como producto residual. Se pasó de un metabolismo anaerobio a uno predominantemente aerobio con lo cual, la atmósfera cada vez se enriquecería más en O2, hasta el punto de poderse formar una capa de ozono, que favoreció aún más la evolución de los seres vivos protegiéndolos de los rayos ultravioleta. Así pues existió una interacción constante entre la atmósfera y los primitivos seres vivos que propició la evolución interdependiente de ambos, que continúa en la actualidad.

51 Importancia biológica de la fotosíntesis
Seguramente el proceso bioquímico más importante de la Biosfera: Se sintetiza materia orgánica a partir inorgánica. Transferencia de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas. Se produce la transformación de la energía luminosa en energía química Se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia Disminuye el dióxido de carbono (gas invernadero) Causante del cambio producido en la atmósfera primitiva Responsable de la energía almacenada en combustibles fósiles Sin ella no sería posible el equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos Conclusión: la biodiversidad existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

52 Factores que influyen en la fotosíntesis
Concentración de CO2 El rendimiento aumenta en relación directa con la concentración de CO2 hasta llegar a un valor en el que se estabiliza.

53 Factores que influyen en la fotosíntesis
Temperatura Cada especie está adaptada a vivir en un intervalo de temperatura. Dentro de él, la eficacia del proceso aumenta con la temperatura, hasta llegar a una temperatura en la que se inicia la desnaturalización de los enzimas, y el rendimiento disminuye

54 Factores que influyen en la fotosíntesis
Intensidad luminosa Cada especie está adaptada a vivir en un intervalo de intensidad de luz. Dentro de él, a mayor intensidad luminosa, mayor es el rendimiento, hasta superar ciertos límites, en los que se produce la fotooxidación irreversible de los pigmentos fotosintéticos.

55 Factores que influyen en la fotosíntesis
Concentración de O2 Cuando aumenta la concentración de O2 disminuye el rendimiento, pues se produce la fotorrespiración. En estas condiciones la rubisco cataliza la oxidación de la ribulosa 1-5-difosfato. En este proceso se libera CO2 y se consume ATP. Escasez de agua Disminuye el rendimiento pues provoca que se cierre los estomas para evitar la transpiración, lo que dificulta la entrada de CO2 y aumenta la concentración de O2 interno, lo que hace que aumente la fotorrespiración.

56 Quimiosíntesis Síntesis de materia a partir de sustancias inorgánicas utilizando como fuente de energía la energía química de enlace de otras sustancias inorgánicas Los organismos que tienen este tipo de nutrición pueden asimilar el CO2 del medio como fuente de carbono, con lo cual, se convierten en los únicos seres vivos capaces de vivir en ambientes carentes de materia orgánica y de luz.

57 Tipos de quimiosíntesis
Bacterias quimiosintéticas del nitrógeno Bacterias quimiosintéticas del azufre Bacterias quimiosintéticas del hierro

58 Bacterias quimiosintéticas del nitrógeno
Se distribuyen ampliamente por suelos y aguas. Dos tipos que se complementan y conjuntamente contribuyen a cerrar el ciclo del nitrógeno, por lo que comparten el mismo hábitat: B. Nitrosificantes: La fuente de energía necesaria para la fijación de carbono proviene de la oxidación del amonio a nitrito: 2 NH O NO H2O+ Energía B. Nitrificantes: Su fuente de energía proviene de la oxidación del nitrito a nitrato: 2 NO2 - + O NO3- + Energía Contribuyen a que los suelos sean ricos en nitratos, compuesto que las plantas pueden asimilar

59 Bacterias quimiosintéticas del azufre
Bacterias sulfurosas o tiobacterias, dependiendo del sustrato que utilicen. Las sulfurosas pueden utilizar azufre elemental (S) o sulfuro de hidrógeno (H2S) S2- +2 O2 SO42- + Energía Las tiobacterias utilizan el tiosulfato (S2O3 2-) S2O3 2- +H2O+ 2O SO42-+2H++Energía Como el producto de la oxidación es el ácido sulfúrico, la acción de estas bacterias acidifica los suelos, lo cual es utilizado por el hombre para diversos fines

60 Bacterias quimiosintéticas del hierro
También llamadas ferrobacterias, utilizan como fuente de energía la oxidación del ión ferroso a férrico: 2Fe2+ + ½ O2 + 2H Fe3+ + H2O + Energía

61 Bacterias quimiosintéticas del hidrógeno
Utilizan la energía desprendida de la oxidación del H2. 6H2 + 2 O2 + CO2 [CH2O] + 5 H2O + Energía Muchos de los compuestos reducidos que utilizan las bacterias son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica. Al oxidarlas la transforman en sustancia minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. Estas bacterias cierran, por tanto, los ciclos biogeoquímicos, posibilitando la vida en el planeta.