METABOLISMO MICROBIANO BACTERIAS

Esquema del adenosín trifosfato, una coenzima intermediaria principal en el metabolismo energético. ATP

METABOLISMO El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc. .

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen del metabolismo un conjunto, puesto que cada uno depende del otro.

CATABOLISMO Reacciones catabólicas son aquellas en las cuales sustancias complejas se degradan para convertirse en sustancias más simples. reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis,

ANABOLISMO simples se unen para formar sustancias Aquellas reacciones en que sustancias simples se unen para formar sustancias más complejas. Las reacciones anabólicas, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos

RUTA METABOLICA Donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada sustrato-reacción).

ENZIMAS Las enzimas agilizan las reacciones físico-químicas. Hacen posible que las reacciones termodinámicas deseadas resulten en reacciones favorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores modificando su funcionalidad en respuesta al ambiente y necesidades de la célula, o según señales de otras células

Se puede dar en dos tipos: FERMENTACION Es otra forma de degradar la glucosa utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Se puede dar en dos tipos: La fermentación alcohólica en ella se obtiene alcohol etílico, bióxido de carbono y 2 ATP La fermentación láctica. En ella se obtiene ácido láctico + 2ATP

POTENCIAL DE OXIDO - REDUCCION La ganancia de electrones recibe el nombre de reducción y la pérdida de electrones oxidación. El proceso global se denomina oxido-reducción o reacción redox. La especie que suministra electrones es el agente reductor (especie que se oxida) y la que los gana es el agente oxidante (especie que se reduce)

NUTRICION DE LAS BACTERIAS Según el tipo de nutrición las bacterias se clasifican en: 1- AUTÓTROFAS O FOTÓTROFAS, son aquellas especies de bacterias coloreadas( verdes, pardas, rojas, purpúreas) que al poseer pigmentos fotosintéticos son capaces de transformar sustancias inorgánicas simples como agua, fotones de luz solar, CO2 en alimentos orgánicos por Fotosíntesis.

2- QUIMIOSINTÉTICAS, son aquellas especies de bacterias que obtiene la energía química ( ATP ) a partir de la Oxidación de sustratos inorgánicos como agua, óxidos, hidróxidos, ácidos, sales minerales, entre ellas las mas conocidas son las bacterias fijadoras de N2 atmosférico como Nitrosomonas, Nitrobácter, otras como las bacterias del Azufre. 3- HETERÓTROFAS, son aquellas bacterias que obtienen la energía química a partir de la incorporación o Absorción directa de alimentos sintetizados por otros seres vivos

ENERGIA EN LAS BACTERIAS ENDERGÓNICA: Es una reacción química que necesita o utiliza energía. En las plantas, se necesita energía de la luz para producir alimento; por lo tanto, la producción de alimento en las plantas es una reacción endergónica.

EXERGÓNICA: A una reacción que libera energía se conoce como una reacción exergónica. Muy a menudo, la energía se libera en forma de calor; en las células, las reacciones exergónicas suplen la energía para llevar a cabo las actividades de la célula.

RESPIRACION CELULAR

En las células vivas, la glucosa se degrada y se libera energía, parte de esta energía se usa para sintetizar ATP. En la mayoría de las células, este proceso necesita oxigeno, la degradación de la glucosa mediante el uso del oxígeno o alguna otra sustancia inorgánica, se conoce como respiración celular.

RESPIRACION AERÓBICA La respiración celular que necesita oxígeno se llama respiración aeróbica. En la respiración aeróbica, la degradación de glucosa comprende una serie de reacciones. Sin embargo, la reacción general se puede representar con la siguiente ecuación. Enzimas C6H12O6 + 6O2 ------- 6CO2 + 6H2O + ATP (glucosa) (oxígeno) (bióxido (agua) trifosfato de adenosina

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA Se efectúa en dos etapas

La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula. GLUCOLISIS Primera etapa, La glucosa se parte en dos moléculas de ácido pirúvico, el ácido pirúvico es un compuesto de tres carbonos, en esta reacción, se usan dos moléculas de ATP, pero se producen cuatro moléculas de ATP. El NAD se transforma en NADH. Producción neta de 2 ATP La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula.

CICLO DE KREBS Segunda Etapa Cada molécula de ácido pirúvico se convierte en Acetil Coenzima A. Compuesto de dos carbonos. Que se une a un compuesto de cuatro carbonos hasta la degradación total de glucosa en CO2 y agua.

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante

Red metabólica del ciclo de Krebs de la planta Arabidopsis thaliana Red metabólica del ciclo de Krebs de la planta Arabidopsis thaliana. Las enzimas y los metabolitos se muestran en rojo y las interacciones mediante líneas.

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