Bacterias metanotrófcas y metilotróficas

•Espinoza Robles Jessica •Leon Soto Yessenia Itzel •Osnaya Olivares Norma Abigail

B ACTERIAS METANOTRÓFICAS Y METILOTRÓFICAS

B ACTERIAS METILOTRÓFICAS

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Es metilótrofo cuando emplea como fuente de carbono y energía el metanol y otros compuestos reducidos de un átomo de carbono bajo condiciones aeróbicas, excepto metano (CH4).

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Puede fabricar sus propios compuestos orgánicos y además puede oxidarlas para obtener energía metabólica.

CARACTERÍSTICAS 

Crecen a expensas de uno o varios componentes pero NO USAN METANO.

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Estos compuestos de un carbono son, entre otros

como metanol, metilamina, Formiato, pero NO a partir de Metano. 

Pueden ser Gram + o Gram - , Aeróbicos facultativos.

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Ninguno produce esporas, como los metanótrofos.

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No poseen sistemas complejos de membranas como los metanótrofos.

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Pueden utilizar sustratos C-C.

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Obtiene su energía del metabolismo de compuestos carbonados mediante vías metabólicas como el ciclo de la serina o la ribulosa monofosfato .

B ACTERIAS METANOTRÓFICAS 

Tienen como única fuente de carbono y energía, al metano u otros compuestos reducidos de carbono, en condiciones aeróbicas. Algunos usan metanol, formaldehído o dimetil éter.

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Fabrican sus compuestos orgánicos exclusivamente con metano y por su oxidación obtiene energía metabólica.

CH4 + O2----->CH3OH + H2O

CARACTERÍSTICAS

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Donadores de electrones : Compuestos de un átomo de Carbono, además del metano, no utilizan sustratos C-C. Fuentes de carbono: Sólo compuestos C1. Únicos procariotas que poseen esteroles en gran cantidad en sus membranas internas. Gram negativos, Aerobios OBLIGADOS, Móviles por flagelos polares. Poseen un sistema de enzimas específico; la metano monooxigenasa que introduce O2 al metano produciendo metanol Forman un complejo sistema de membranas internas cuando crecen en metano.

H ÁBITAT  Suelo y agua.  Fuentes estables de metano.  Termoclina de lagos y embalses.  Prefieren hábitat microaerofílicos  Ampliamente

distribuidos en ambientes acuáticos y terrestres.

E JEMPLOS METANOTROFOS

METILOTROFOS

Methylosinus 

Son bacilos Gram-negativos que forman exosporas y están dentro del grupo de los metilótrofos obligados.

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Son quimioorganotrofos ya que usan como fuente de energía

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Son heterótrofos ya que como fuente de carbono utilizan el metanol.

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Crecen bajo aeróbicas.

condiciones

O XIDACIÓN DE METANO POR BACTERIAS METANOTROFAS . 

El metano se convierte en metanol por la acción de la enzima metano monooxigenasa.

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Los electrones necesarios para este primer paso proceden del citocromo c y no se conserva ninguna energía en esta reacción.

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A partir de un flujo de electrones, se establece una fuerza protón motriz en la membrana, y esta impulsa la ATPasa.

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El carbono de la biosíntesis procede principalmente del formaldehído.

•MMo, metano monooxigenasa; cyt, citocromo y Q, quinona. •Aunque no indicada como tal, MMo es realmente una enzima asociada a la membrana

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SIGUIENTE FORMA:

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R UTAS METABÓLICAS DE UTILIZACIÓN DE ENERGÍA DE LOS MICROORGANISMOS

Ruta de la ribulosa monofosfato  Todos

los átomos de carbono para la formación del material celular provienen del formaldehído.

 Dado

que este se encuentra en el mismo nivel oxidativo que el material celular no se necesita poder reductor.

 Requiere

introducción de energía en forma de una molécula de ATP por cada molécula de gliceraldehído 3 fosfato sintetizada.

 Actúan

enzimas como hexulosa fosfato sintasa y hexulosa 6 fosfato isomerasa exclusivas de esta vía.

 El

sustrato para la reacción inicial de esta vía es la ribulosa 5-P.

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Utiliza únicamente HCOH y por tanto no consume poder reductor si no 1 ATP

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Es la mas eficaz ruta que consume el carbono y llevan a cabo los metilótrofos, tipo I pertenecientes al grupo alfa y poseen un ciclo de Krebs incompleto.

Ruta de la serina 

Se sintetiza una unidad de 2 átomos de carbono, el acetil-CoA, a partir de una molécula de formaldehído (producido por la oxidación de CH4) y una molécula de CO2.

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Requiere poder reductor energía en forma de dos moléculas de NADH y dos de ATP por cada acetil CoA sintetizado.

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Emplea algunas enzimas del ciclo del acido cítrico y por lo menos una enzima, la serina transhidroximetilasa, exclusiva de esta vía.

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Consiste en la fijación del CO2 HCOH y se lleva a cabo por los metilótrofos del tipo II

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En algunos metilótrofos el material celular ocurre a través de la isocitrato liasa mediante una segunda vuelta del ciclo hasta el oxalacetato.

Ciclo de la serina: 

Formaldehido + CO2  2 fosfoglicerato +fosfoenol piruvato+ oxalacetato + Acetil CoA

Ciclo de la Ribulosa: 

Ribulosa 5P +Formaldehido  Acido pirúvico + material celular Forma un ATP y 1 NAD

C ICLO

BIOGEOQUÍMICO

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Los metanótrofos y metilótrofos juegan un excelente papel en el ciclo del Carbono, ya que transforman el metano y metanol de la descomposición celular en material celular y CO2.

REFERENCIAS

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STANIER y otros (1988): "Microbiología". Ed. Reverte, Barcelona.

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Prescott, L.M., J.P. Harley y D.A. Klein (1999): “Microbiología” (4ª ed.), Mc GrawHill Interamericana.

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Parés y Juárez (1997): “Bioquímica de los Microorganismos”. Ed. Reverte.