2.1 Diversidad metabólica Quím. Mónica de J. Sánchez 2. METABOLISMO 2.1 Diversidad metabólica Quím. Mónica de J. Sánchez

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

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

2.1 Diversidad metabólica Todas las células requieren E La E se puede obtener de tres formas A partir de compuestos orgánicos (glucosa, acetato, etc.) quimioorganotrofia

2.1 Diversidad metabólica La E se puede obtener de tres formas A partir de compuestos inorgánicos (H2, H2S, Fe2+, NH4+, etc) quimiolitotrofia

2.1 Diversidad metabólica La E se puede obtener de tres formas A partir de la luz fototrofia

2.1 Diversidad metabólica

2.1 Diversidad metabólica Quimioorganótrofos Miles de sustancias químicas orgánicas pueden ser usadas por un microorganismo o por otro para obtener E

2.1 Diversidad metabólica Quimioorganótrofos Todos los compuestos orgánicos naturales y gran parte de los sintéticos pueden ser degradados por uno o varios microorganismos

2.1 Diversidad metabólica Quimioorganótrofos La E se obtiene por oxidación del compuesto y se conserva en célula como un compuesto de alta E ATP

2.1 Diversidad metabólica Quimioorganótrofos Algunos tipos de microorganismos sólo pueden obtener E de un compuesto en presencia de O2 aerobios

2.1 Diversidad metabólica Quimioorganótrofos Otros obtienen E solamente en ausencia de O2 anaerobios Otros utilizan los compuestos orgánicos tanto en presencia como ausencia de O2

2.1 Diversidad metabólica Quimiolitótrofos Varios procariotas pueden captar la E disponible en compuestos inorgánicos La quimiolitotrofia sólo se encuentra en procariotas Bacteria y Archaea

2.1 Diversidad metabólica Quimiolitótrofos Amplio rango de compuestos inorgánicos que pueden utilizarse Regla general un procariota determinado suele especializarse en el uso de uno o de un grupo de compuestos relacionados

2.1 Diversidad metabólica Quimiolitótrofos Ventajas No hay competencia con quimioorganótrofos Muchos de los compuestos oxidados son desecho de quimioorganótrofos H2 o H2S

2.1 Diversidad metabólica Quimiolitótrofos Ventajas Los quimiolitótrofos han desarrollado estrategias para explotar recursos que muchos otros organismos no pueden usar

2.1 Diversidad metabólica Fotótrofos Contienen pigmentos que les permiten usar la luz como fuente de E células intensamente coloreadas

2.1 Diversidad metabólica Fotótrofos No usan compuestos químicos como fuente de E el ATP se obtiene a expensas de la luz solar

2.1 Diversidad metabólica Fotótrofos Ventajas No hay competencia por E con quimiótrofos La luz está disponible en una amplia variedad de hábitat microbianos

2.1 Diversidad metabólica Todas las célula requieren C como nutriente principal Células microbianas heterotróficas requieren uno o más compuestos orgánicos como fuente de C Quimioorganótrofos también son heterótrofos

2.1 Diversidad metabólica Todas las célula requieren C como nutriente principal Células microbianas autotróficas requieren CO2 como fuente de C Muchos quimiolitótrofos y practicamente todos los fotótrofos autótrofos

2.1 Diversidad metabólica Todas las célula requieren C como nutriente principal Células microbianas autotróficas requieren CO2 como fuente de C Productores primarios sintetizan materia orgánica para su beneficio y para el de los quimioorganótrofos

2.1 Diversidad metabólica Todas las célula requieren C como nutriente principal Células microbianas autotróficas requieren CO2 como fuente de C Quimiorganótrofos se alimentan directamente de los autótrofos o de los productos que estos últimos excretan

2.1 Diversidad metabólica Los microorganismos, particularmente los procariotas, tienen capacidad para vivir en hábitat con condiciones ambientales extremas extremófilos Fuentes termales Hielo Aguas con elevada salinidad Suelos y agua con pH inferior a 0 o superior a 12

2.1 Diversidad metabólica Extremófilos

2.1 Diversidad metabólica

2.1 Diversidad metabólica Bacteria Proteobacteria E. coli Quimioorganotóficos Quimiolitotróficos Fototróficos

2.1 Diversidad metabólica Bacteria Cianobacterias Fototróficos oxigénicos Bacterias verdes Autótrofos

2.1 Diversidad metabólica Arcahaea Muchas son extremófilas Todas son quimiótrofas Excepción Halobacterium Mayoría quimiolitótrofas

2.1 Diversidad metabólica Arcahaea Metanógenos Anaerobios estrictos Halófilos extremos Aerobios Termoacidófilos

2.1 Diversidad metabólica Eukarya Algas Fotótrofas Hongos Reciclan materia orgánica en naturaleza

2.1 Diversidad metabólica Eukarya Protozoos Patógenos Líquenes Estructura simbiótica hongo + microorganismo fototrófico