CONCEPTOS METABOLICOS EN FISIOLOGIA MICROBIANA Gluconeogénesis y Quimiosmosis Invertida Arlin Feliciano Ricardo Burgos Lizmarie Carrero Cynthia Torres Jeremy Villanueva María F. Duarte Pilar Mercado

Objetivos Definir y describir la ruta metabólica de Gluconeogénesis Definir y describir quimiosmosis inversa Resumir los puntos más importantes de estos sistemas. Brindar a los presentes un conocimiento básico de estos dos procesos y la importancia de los mismos.

Gluconeogénesis Es la biosíntesis de glucosa y fructosa nueva por medio de precursores que no son carbohidratos. Microorganismos heterótrofos que requieren sintetizar azúcar de moléculas orgánicas reducidas. Comparte algunas enzimas de la ruta glucolítica.

Gluconeogénesis: Ocurre en el citoplasma Ocurre en pH bajo Ocurre en ausencia de oxígeno Usa una kinasa para fosforilación Se puede almacenar la glucosa en gránulos.

Precursores importantes:  lactato  piruvato  glicerol  amino ácidos

Acetil Co-A Glucosa Se puede realizar por algunos microorganismos Enzima esencial: ¤ glioxisomas

Proceso de Gluconeogénesis

ATPasa Comparación: ATPasa humana y E. colí

ATPasa Adenosina trifosfatada (ATP) es el combustible de la vida; es usada para llevar a cabo las funciones metabólicas. La síntesis es llevada cabo por ATP sintetasa, un complejo de dos moléculas rotatorias unidas entre si. ATPasa es una proteína multimérica compleja que incluye Fo una unidad transmembránica hidrofóbica unida a F1 una unidad hidrofílica. La unidad de Fo convierte el potencial electroquímico transmembranal en energía mecánica para asi rotar la unidad F1.. Esto lleva a un cambio conformacional cíclico en los tres sitios catalíticos F1 y por lo tanto la síntesis de ATP.

ATPasa Los investigadores han confirmado que la enzima rota a la vez que sintetiza ATP, por medio de la toma de un fosfato a ADP. EL sistema es sencillo se pone un protón en la abertura y éste energiza la rotación de al enzima. Cada rotación produce una molécula de ATP completa. Fo actúa como un canal de protones y cuando F1 esta aislada, se cataliza la hidrólisis de ATP. Esto se considera la reacción reversa de ATPasa.

ATPasa Cuando el gradiente electroquímico de H+ es, F1Fo se dirigen síntesis de ATP hacia un flujo espontáneo de H+ dirigido hacia el lado de la membrana donde F1se protubera. Si no hay DpH o DY para favorecer esta reacción,Keq favorece la reacción en reversa, hidrólisis de ATP.

ATPasa The World's Smallest Rotary Motor

ATPasa

ATPasa Inversa ATPasa puede funcionar en la dirección contraria, tomando ATP e hidrolizándolo. Tomando la energia liberada para pasar protones a través de la membrana. Ecuación de ATPasa inversa:   ATP + H2O <=> ADP + fosfato inorgánico (Pi) DGo' = -7.3 kcal. mol-1

ADP + fosfato inorgánico (Pi) <=> ATP + H2O ATPasa Inversa Noten que para ATPasa la reacción se escribe alrevés y el signo de energia libre cambia : ADP + fosfato inorgánico (Pi) <=> ATP + H2O DGo' = +7.3 kcal. mol-1

ATPasa Inversa

Rotación de F0 de ATPasa

Resumen de Gluconeogénesis La gluconeogénesis hidroliza ATP para formar glucosa. Representa un gasto energético. Produce glucosa que puede ser almacenada en forma de almidón Ocurre en el citoplasma y es allí donde ocurre la polimerización para la formación de gránulos de almacenamiento.

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La reacción Neta 2 pyruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2NADH + 6H2O → glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2 H+

Sulfolobus acidocaldarius Arquea Crenarchaeota Termifílico extremo 60- 95ºC Aguas geo-termales acidas Suelos http://www.bact.wisc.edu/Bact303/MajorGroupsOfProkaryotes pH 1-5 Thomas D. Brock

Sulfolobus acidocaldarius Masa molecular 430 kDa 65 kDa 51 kDa Actividad estimulada por sulfito Conservación entre Reinos http://www.bact.wisc.edu/Bact303/MajorGroupsOfProkaryotes

Preguntas: