METABOLISMO-MICROBIANO

03/04/2014

METABOLISMO METABOLISMO MICROBIANO

METABOLISMO MICROBIANO

ECOLOGÍA MICROBIANA Prof. Rogelio Álvarez Hernández Departamento Departamento de Agroecología

•

•

•

•

•

La energía liberada en las reacciones catabólicas se usa para fosforilar ADP, ADP, generando ATP. La energia almacenada en el ATP ATP se utiliza en la mayoría de los trabajos celulares. Por lo tanto, el ATP acopla los procesos productores de energía de la célula a los consumidores de energía. Todos los procesos que ocurren en la célula o bacteria requieren de energía. Esta energía esta almacenada como moléculas de ATP, ATP, que se forma a partir de ADP y fosfato inorgánico.

TRANSFORMACIONES BIOLÓGICAS DE MOLÉCULAS CARBONADAS

El metabolismo es el conjunto d e reacciones qu ím ica s d e la c é lu la, y tiene tres funciones  . 1.Obtener energía química del entorno, almacenarla, para utilizar luego en diferentes funciones celulares. 2.Convertir los nutrientes exógenos en unidades precursoras de componentes macromoleculares de la célula bacteriana, 3.Formar y degradar moléculas necesarias para funciones celulares especificas, como por ejemplo, movilidad y captación de nutrientes.

•

•

El metabolismo (conjunto conjunto de reaccione reacciones s degradat degradativas ivas de los nutriente nutrientes s para ur re re en s ec ec ue uenc ia ias de obtener obtener energia energia o para convertirlos convertirlos en unidades unidades ) oc ur r ea eac ci ci on on es es c at at al al iz iz ad adas e nz nz im im át át ic ic am am en ent e; e; s e di vi vi de de e n anabolismo y catabolismo. El proces proceso o por el cual cual la célulabacte célulabacteria riana na sintet sintetiza iza sus propio propios s compon componen entes tes es el anabolismo, y como como resu resulta lta en la prod produc ucci ción ón de nuev nuevo o mate materi rial al celu celula lar, r, tambi también én se denomina denomina biosíntesis (proce (proceso so que requie requiere re energi energia, a, por tanto tanto las bacter bacterias ias debenser debenser capace capaces s de obten obtenerl erla a de su entor entorno no para para crecery crecery multipl multiplica icarse rse). ).

CLASIFICACIÓN DE NUTRICIONAL DE LOS ORGANISMOS

1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

03/04/2014

OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN La oxidación es defi defini nida da por por la perd perdid ida a de elec electr tron ones es (e-) (e-) y la reducción oxido reducc reducción ión por la gana nc nc ia ia de los mis mo mos . Las reac ci cion es es de oxido

incl incluy uyen en no solo solo la tran transf sfer eren enci ciaa de ele lect ctro rone ness si sino no de átom átomos os ente entero ross de H+, por lo que se llama reaccio reacciones nes de deshid deshidrog rogenac enación ión. Hay sustancias que ceden e- (dadoras) y otras que los aceptan (aceptoras).

OXIDACIÓN BIOLÓGICA •

•

•

ALTERNATIVA ALTERNATIVAS S DEL METABOLISMO MICROBIANO

En bacte bacteri rias as los los sistem sistemas as de óxido óxido-re -reduc ducció ción n que que transf transfor orma man n la energ energia ia quím químic ica a de los los nutr nutrie ient ntes es en una una form forma a biol biológ ógic icam amen ente te útil útil,, incl incluy uyen en la

ferment fermentaci ación ón y la respira respiració ción. n. En la fermentación t an an to to l a m o lé lé c ul ul a d ad ad or or a c om o m o l a a c ep ep to to ra ra d e   electrones  , s on on c om om pu p u es es to to s o rg rg án ic ic os os ,  mientras que en la respiración h ay ay u n a c ep ep to to r f i na na l e x óg óg en en o ,  que cuando es el O2 respiración aerobia, aerobia, y cuand hablamo hablamos s de respiración cuando o es un compu compuest esto o inor inorgá gánic nico o respiración anaerobia. anaerobia. hablamo hablamos s de respiración Cada Cada uno uno de los los comp compue uest stos os que que se gene genera ran n en esta estas s reac reacci cion ones es se denom denomina inan n compu compuest estos os endó endóge geno nos s o metab metabol olito itos s y al conjun conjunto to de todas todas las reacc reaccio ione nes s que que sucede suceden n en una una célula célula se le deno denomi mina na metab metabol olism ismo. o.

MECANISMOS DE GENERACIÓN DE ATP

FUENTE

E C    S    O    C    I    )    N   s   o     Á   f   o    G   r    R   t    )    O   ó   n    S    S   a   g    O   O   r    F    T   o    i    O   S   m    R    E   i    T    U   u    P   q     Ó    I    M   (    M   O    I    C

   U    Q    (

GENERACIÓN DE ATP y NADH/NADP PROCESO   n    ó    i   c   a    t   n   e   m   r   e    F

DONADOR DE ELECTRONES

ACEPTOR DE ELECTRONES

Donador -oxidado

Aceptor -reducido

Compuestos Orgánicos

Compuestos orgánicos

Compuestos orgánicos oxidados

Compuestos orgánicos reducidos

(a veces CO2)

(a veces H2)

Respiración aeróbica

Compuestos Orgánicos

Respiración anaeróbica

CO2

O2

H2 O

GRUPO FISIOLÓGICO MICROBIANO

Anaerobios estrictos y facultativos Levaduras

Anaerobios estrictos y facultativos Hongos y Protozoarios

NO3 NO2

H 2O N2

Nitratoreductores Desnitrificantes

SO4

H2S

Sulfatoreductores

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

03/04/2014

FUENTE

E

C

GRUPOS FUNCIONALES DE MICROORGANISMOS

GENERACIÓN DE ATP y NADH/NADP DONADOR DE ELECTRONES PROCESO Donador oxidado

ACEPTOR DE ELECTRONES Aceptor reducido

GRUPO FISIOLÓGICO MICROBIANO

FUENTE DE C

FUENTE DE N

Fijadores libres de N2

Glucosa

---

Amonificadores

Glucosa

Aminoácidos

---

NH4

Desnitrificadores

Glucosa

KNO3

Celulolíticos

Celulosa

Amilolíticos

Almidón

GRUPO FUNCIONAL    )    )   s    S   o    S    f    O   O    S   o    F    T   O   t   r    O   S   C    I    E   N   ó   n    R   U    T    P    Á   a   g    G  r     Ó   M   R   o    T    O   O   t   o    O   C    f   o    F    (    (    E    T    N    )    A    I   s   o    D    f   o    A    2   r    R    O   t    ó    t    C    i    Z    l   o    U    t    L   o    f

Compuestos orgánicos Compuestos orgánicos oxidados   s    i   s   e    t   n    í   s   o    t   o    F

Bacteriorodopsina

Nitrificadores Bacterias verdes deslizantes Bacterias verdes y púrpuras de S

H2S S S SO4

NADP H 2O

Halobacterium 

NADPH Cianobacterias (algas verde azules), microalgas, protozoarios

O2

ORGANISMOS DEL SUELO PROCARIOTES DEL SUELO Bacterias Arqueobacterias EUCARIOTES DEL SUELO Algas microscópicas Hongos Protozoarios Raíces de plantas POR SU ORIGEN Nativos o autóctonos Extraños o exóticos POR SUS REQUERIMIENTOS DE O2  Y FUENTES DE ENERGÍA ENERGÍA Aerobios y anaerobios Autótrofos y heterótrofos Quimiótrofos y fotótrofos Litótrofos y organótrofos •

POR SU ACTIVIDAD •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• • • • •

Microorganismos del ciclo del Azufre Microorganismos del ciclo del Carbono Microorganismos del ciclo del Fierro Microorganismos del ciclo del Nitrógeno Celulolíticos Amiloliticos Pectinolíticos Quitinolíticos Proteolíticos

Aerobia o anaerobia

Mine Minera rali liza zado dore res s de S

Lact Lactat ato o de sodi sodio o

Aminoácido azufrado

Oxidadores de S y H2S

---

NH4NO3

Aerobia

Lactato de sodio

NH4Cl

Anaerobia

Sulfato reductores

   (

NH4NO3

INCUBACIÓN