METABOLISMO ANAERÓBICO Sistema de transporte de e- es similar a la Respiración aeróbica (O2) Aceptores alternativos de e-: NO-3 SO4-2 CO2 Fumarato/Succinato Ambiente e- Aceptor final: NO-3 -NH2 M. desasimilador Requerimiento nutricional de N: NO-3 -NH2 M. asimilador

Reducción del SO4-2 ATP-SULFURILASA

Reducción del CO2 H2 ó C-org. HCO3- + H+ ATP H3C- C=O CH4 O- + + H2O Metanogénesis Acetanogénesis ATP F.H+ Fosforilación a nivel S

Acetanogénesis Via “Acetil-CoA” En microorganismos Gram (-)

Arqueas anaerobias estrictas Co-Enz exclusivas de la metanogénesis Energética Metanogénesis Arqueas anaerobias estrictas Co-Enz exclusivas de la metanogénesis 1-CO2 activado por Enz-Metanofurano y reducido a formilo. 2- Transferencia del Fomilo a Enz-Metanopterina, deshidratado y reducido a metilo. 3- Transferencia a Enz-CoM 4- Reducción a Metano por metil-reductasa (F430-CoB).

Reducción del NO-3

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO Obtienen la E de la oxidación de compuestos inorgánicos Obtienen el C para biomasa del CO2 Compuestos reducidos del S Actividad volcánica del N Actividad agrícola Fe (++) Actividad minera

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO Oxidación del H2 Hidrogenasa H2 NADH H2 + CO2 + O2 C-org + H2O

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO Oxidación de compuestos reducidos del S NADH S-2 SO3-2 So SO4-2 Sulfito oxidasa e- S2O3-2

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO Oxidación del Fe (++) Fe(II) estable en ambientes óxicos a pH ácido. Fe+2 Fe+3 NADH Rusticianina Fe+2 + O2 + H+ Fe+3 + H2O Thiobacillus ferrooxidans F. Motriz de H+ natural Bajo rendimiento energético

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO Oxidación de compuestos del N B. Oxidadoras del NH3 NO2- Nitrosomonas B. Oxidadoras del NO2- NO3- Nitrobacter Grupo B. Nitrificantes NO2-/NH3 Eo´= + 0,34 v NO3-/NO2- Eo´= +0,42 v Bajo rendimiento energético

NH3 NH2OH Monooxigenasa (AMO) NO2- Oxidorreductasa (HAO)

e- NO2- NO3- Oxidorreductasa (NOR) Ciclo Calvin CO2 Biomasa NADH por Flujo inverso de e- ATP

Fijación del CO2 - Ciclo de Calvin Fase oscura Fotosíntesis (biosíntesis) Ribulosa bifosfato Carboxilasa (RubisCO) Fosforribuloquinasa B. Rojas Cianobacterias Quimiolitótrofos Arqueas hipertermófilas Algas / Plantas

Oxidación anóxica de NH3 ANAMOX NH4+ + NO2- N2 + H2O Brocadia anammoxidans (Anaeróbica) NH3 Nitrosomonas (aeróbica) CO2 + NO2- Biomasa + NO3- ¿? Tratamiento de aguas residuales, eliminación de NH3 en anaerobiosis

Brocadia anammoxidans (Planctomycetes)

Fase Luminosa Fase Oscura Anoxigénica Oxigénica METABOLISMO FOTOSINTÉTICO Fase Luminosa Fase Oscura Anoxigénica P. Reductor CO2 ADP SH2 S SO4-2 C-org ATP Luz NADH Oxigénica P. Reductor CO2 ADP H2O O2 C-org ATP Luz NADPH

MEMBRANAS FOTOSINTÉTICAS Los pigmentos están integrados en sistemas de membrana internos: repliegues de membrana citoplasmática, apilamiento de membrana citoplasmática, en la membrana citoplasmática clorosomas Mayor eficiencia de absorción de luz CR Asociación proteína-pigmentos

Fijación de CO2 en la etapa oscura (biosíntesis) SH2, donor de e- hasta Q. Luego contra gradiente con gasto de E (F. Motriz de H+) para dar NADH.

Fotofosforilación cíclica, genera un potencial de membrana. Por actividad ATPasa se genera ATP.

Alta [NADH], Fotofosforilación cíclica Fotofosforilación no cíclica

Carboxisomas: inclusiones poliédricas de RubisCO

Ciclo Inverso del Krebs: (II) Mecanismo alternativo para fijar CO2 Ciclo Inverso del Krebs: Fijación reductora de CO2-Ferredoxina Citrato Oxalacetato + acetil-CoA liasa liasa

(III) Mecanismo alternativo para fijar CO2 Vía Hidroxipropionato