METABOLISMO MICROBIANO Conjunto de procesos mediante los cuales un microorganismo obtiene la energía y los nutrientes que necesita para crecer.

VISIÓN GLOBAL NADPH/H NADH/H ATP R. Biosintéticas: Polimerización: Sustrato Transporte R. Biosintéticas: bloques básicos Aminoácidos Nucleótidos Monosacáridos R. catabólicas 12 precursores ATP NADH/H Polimerización: macromoléculas Proteínas ADN/ARN Polisacáridos Lípidos Peptidoglicano Ensamblaje

Entrada de nutrientes a la célula El transporte continua mientras exista gradiente de concentración (ext-int).

Transporte que requiere ENERGIA Lactosa-permeasa (E. coli) -mecanismo symporter Transporte que requiere ENERGIA Potencial de membrana

Transporte que requiere ENERGIA ATP

Transporte que requiere ENERGIA Compuesto orgánico--P Translocación de grupo: sistema Fosfotransferasa

R. catabólicas 12 precursores ATP NADH/H Sustrato Transporte VISIÓN GLOBAL … R. catabólicas 12 precursores ATP NADH/H Sustrato Transporte

Compuestos de alta energía

Poder reductor

METABOLITO PRECURSOR RUTA CATABÓLICA Glucosa-6P ………………… Glicólisis Fructosa-6P……………….. Glicólisis Triosa-P ……………………. Glicólisis 3-P-Glicerato ……………… Glicólisis P-Enolpiruvato …………… Glicólisis Piruvato ……………….. Glicólisis Acetil-CoA……………… Ciclo Krebs α-cetoglutarato ………… Ciclo Krebs Succinil-CoA ………….. Ciclo Krebs Oxalacetato …………… Ciclo Krebs Ribosa-5-P ……………. Pentosas-P Eritrosa-4-P …………… Pentosas-P Microorganismos quimioheterótrofos

Via Glicolítica

Vía de las Pentosas Puede funcionar al mismo tiempo que la Glicólisis o que la vía de Entner-Doudoroff

Vía de Entner-Doudoroff. Desde GAL-3P hasta Piruvato es catalizado por enzimas comunes a la vía Glicolítica. Pseudomonas Rhizobium Agrobacterium Muy pocos Gram(+)

Complejo de la piruvato deshidrogenasa Ciclo del acido cítrico (CAC) GTP

Recuperación del pool de NAD+

Respiración aeróbica en E. coli. NADH aporta los e-. Ubiquinona-8 (Q) conecta la NADH deshidrogenasa con dos sistemas de oxidasas terminales: La rama superior opera cuando el microorganismo esta en fase estacionaria, bajo O2. La rama inferior funciona cuando E. coli esta creciendo rápidamente con buena aireación. Citocromos involucrados: b558, b595, b562, d y o.

Microorganismos respiradores/fotosintéticos: Transporte de e- Potencial de membrana ATP ATPasa Microorganismos fermentadores: ATP ATPasa Potencial de membrana Movilidad, transporte, otros

¿Cómo se recupera el pool de NAD+ en microorganismos fermentadores?

Fermentaciones microbianas: F. Homoláctica F. Heteroláctica F. Acido mixta F. Butanodiólica

Reacción de Stickland: fermentación de aas. Clostridium

Catabolismo de hidratos de carbono

Catabolismo de POLISACÁRIDOS celulosa almidón Almidón como material de reserva celular: se degrada por fosforólisis (C6H12O6)n + Pi (C6H12O6)n-1 + Glucosa-1P Glicólisis

Catabolismo de ácidos orgánicos: Catabolismo de C6, C5 y C4: Ac. cítrico, malato, fumarato, succinato son catabolizados mediante enzimas del Krebs, con formación de ATP vía oxidativa.

Catabolismo de lípidos

Catabolismo de Proteínas y Aminoácidos Proteasas Proteasas Proteínas Polipéptidos aas Transporte Pirúvico Acetil-CoA Intermediarios-CTA Energía Biosíntesis Alcalinización del medio

Fosforilación oxidativa Lípidos Polisacáridos Proteínas Ac. grasos + glicerol Glucosa y otros azúcares Aminoácidos Acetil-CoA CoA Krebs CO2 Fosforilación oxidativa ATP ADP O2 e-

Fosforilación a nivel sustrato