l a t n Clase 4 Metabolismo bacteriano e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Composición química de las bacterias. Fuentes de carbono y energía. Categorías nutricionales. Catabolismo y anabolismo. Reacciones de óxido-reducción, torre de electrones, transporte de electrones, fuerza proton motriz y síntesis de ATP. Diversidad catabólica. l a t n Síntesis de biomasa e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Elementos requeridos para el l crecimiento ta n ie b • Macronutrientes (C,N, P, H, O, S, K, Mg, m A Ca, Na, Fe) 5 a í 1 • Micronutrientes (Fe, Mn, Co, Cu, Cr, Mo, Ni, g 0 o 2 l Se) o i E b R • Factoresode crecimiento (vitaminas, r U c aminoácidos, purinas, pirimidinas) i C M Macronutrientes y sus formas en el ambiente e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n l a t n Micronutrientes y sus funciones a nivel celular e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n Los procariotas constituyen una proporción muy importante de la biomasa l a t n e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U La biomasa de los equivalente a la c i C procariotas se estima biomasa vegetal total M = en 5x1015 gramos de C Además contienen 10 veces más N y P que toda la biomasa vegetal El objetivo es crecer e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n Anabolismo-Catabolismo l Material celular: moléculas de alto PM, biomasa reducida a t n ie b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Recursos del hábitat (reducidos) -Biosíntesis -Oxidación de sustratos reducidos -Creación de enlaces C-C -Creación de enlaces de alta energía ATP ATP l a Reacciones de óxido-reducción t n e i La utilización de la energía derivada b de las reacciones m químicas implica reacciones de óxido-reducción A 5 a í 1 g 0 o 2 l Oxidación: pérdida de uno (o varios) electrones o i E b R Reducción: ganancia de uno (o varios) electrones o r U c i C M l Reacciones de óxido-reducción ta n ie b m A 5 H 2e + 2H a í 1 g 0 o 2 l o ½iO + 2e- E O b R o r U c OC + 2H HO i M Son reacciones que se dan simultáneamente: uno pierde (el donador) y otro gana el electrón (el aceptor) Semi-reacción de oxidación Semi-reacción de reducción Formación de agua Reacción neta donador - 2 + 2- 2 2- + 2 H 2 + ½ O2 H2O aceptor l Reacciones de óxido-reducción a t n ie b m -La sustancias difieren en la tendencia a oxidarse o A reducirse esta tendencia sea conoce como5potencial de í 1 reducción (E ‘) g 0 o 2 l -Se calcula tomando como referencia el potencial del H o i E b R o r U 2H +i2e H E0‘ = -0.421 V c C M Potenciales de reducción 0 2 + - 2 -La misma sustancia puede actuar como donante o receptor de electrones dependiendo de cuál es el otro reactante l Reacciones de óxido-reducción a t n Cómo sé cual cede y cual acepta los electrones en e i una reacción dada? b m A La sustancia reducida (potencial más negativo) cede 5 a í (potencial 1 electrones a la sustanciag oxidada más 0 o positivo) 2 l o i E b R o r U c i C M 2H+ + 2e- ½ O2 + 2e- + 2H+ H2 E0‘ = -0.421 V H2O E0‘ = +0.816 V l a t n Composicion química de una célula procariota e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n Torre electrones e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Tendencia a donar eTendencia a recibir e- l a t n Torre electrones e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Tendencia a donar eTendencia a recibir e- l a t n Torre electrones e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Glucosa + O2 Glucosa + NO3– CO2 + H2O CO2 + NO2– + H2O Los donadores de electrones se denominan fuente de energía Pero la cantidad de energía liberada depende del par donador-receptor Reacciones en el ambientel a t n ie b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n e i Cómo utilizan las célulasb la energía m química de las reacciones de A 5 a í 1 óxido-reducción? g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n Transporte de electrones en las células e i -La transferencia de electrones entre b el donador y el m aceptor se hace a través de intermediarios que A forman una cadena de transportadores de electrones 5 a í 1 g 0 o 2 l -2 tipos de intermediarios: unidos a membrana y o i E difusibles b R o r U c i C M -a nivel celular en las óxido-reducciones además de electrones se transfieren átomos de hidrógeno Transportadores difusibles e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n -Co-enzimas nicotínamida adenín dinucleótido (NAD+) y NAD-fosfato (NADP+) -NAD+ y NADP+ transportan átomos de H -transfieren 2 átomos de H al siguiente transportador -potencial de reducción -0.32 (buenos donantes) e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n l a t n e i Conservación de la energía b m generada en las reacciones de A 5 a í 01 óxido g -reducción o 2 l o i E b R o r U c i C M Compuestos de alta energía l a t n ie b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M Síntesis del ATP l a t n e i -Fosforilaciónba nivel del sustrato m A 5 a í 1 g 0 -Fosforilación oxidativa o 2 l o i E b R o r U -Fotofosforilación (fotosíntesis) c i C M l a t n Fosforilación a nivel del sustrato e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o Esto es lo que pasa U cuando el metabolismo de r c de energía obtención es la fermentación i C M 1) 1,3 Di-fosfoglicerato + ADP 2) Fosfoenolpiruvato + ADP 2) Acetil-P + ADP 3-Fosfoglicerato + ATP piruvato + ATP acetato + ATP Fosforilación oxidativa l a t n e i b m -una cadena de transportadores de electrones A 5 - generación de un gradiente de protones (fuerza a í 1 protón motriz) g 0 o 2 l o i E b R o Esto es lo que pasa U cuando el metabolismo de r c de energía obtención es la respiración (o la i C fotosíntesis) M síntesis de ATP asociada a: Componentes de la cadena de transportadores l a t n e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M NAD Flavoproteínas Proteínas con hierro y azufre Quinonas Citocromos l a t n Fuerza protón-motriz e i b m A 5 a í 1 -se genera un gradiente g 0 o (cara2interna negativa y l o i E alcalina, cara externa b R positiva y ácida) o r U c i C -ese gradiente es una fuente M -durante el transporte los electrones quedan a un lado de la membrana y los protones al otro potencial de energía l a t n ATP sintetasa (ATPasa) e i b -Enzima unida a membrana m A -Cataliza la síntesis de ATP 5 a disipando el gradiente de í 1 g 0 protones o 2 l E -esto se denominaio b R fosforilación o oxidativa r U c i C M e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n Diversidad metabólica l Modos de nutrición de los seres vivosta n e i b Energía Energía m A Química Lumínica 5 a í 1 g 0 o 2 l Carbono o i E b Quimio-heterótrofos Foto-heterótrofos R orgánico o r U c i C Carbono M inorgánico Quimio-autótrofos Foto-autótrofos l a t n Clasificación nutricional de los seres vivos e i Energía b lumínica m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E Carbono QuimioQuimioHeterótrofo b R orgánico organo fotosintético lito-heterótrofo o r U heterótrofo c i C QuimioAutótrofo CO M Energía química Oxidación de Oxidación de comp. orgánicos comp. inorgánicos 2 lito-autótrofo fotosintético e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n e i b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M l a t n l a t n Siguiente clase e i • Fermentación y respiración b m A 5 a í 1 g 0 o 2 l o i E b R o r U c i C M
© Copyright 2024