Fernando Merino Rafael

CICLO 2015-I Mdulo:2Unidad: 1 Semana: 5

MICROBIOLOGA AMBIENTAL

METABOLISMO MICROBIANO

Obtencin de energa en los procariotes

Generalidades. Modos de obtencin de

energa. Quimiotrofa: fosforilacin a nivel

de sustrato y fosrilacin oxidativa.

Trabajo celular:

Transporte, Mecnico o Qumico

RESPIRACIN CELULAR

Ecuacin de Respiracin Celular

ATP

GLUCOSA + O2 -----> CO2 + H2O + ENERGA

(ATP Y CALOR)

El Proceso de Respiracin Celular es uno

de Oxidacin y Reduccin (re-dox)

Es la transferencia de electrones (e-) de un reactivo a otro Oxidacin:

Perdida de e- Agente reductor

Reduccin: Ganancia de e- Agente oxidante

Algunas reacciones de re-dox no transfieren electrones, sino que cambian como se comparten los electrones en los enlaces covalentes

Reaccin de Oxi-Reduccin

Metano se oxida; Pierde e- Oxigeno se reduce; Gana e-

En el proceso de respiracin celular

.

Glucosa se oxida:

En el proceso pierde e- de alta energa

NAD+ se reduce: (aceptador de e-)

Los e- de glucosa son transferidos a la molcula de NAD+ para formar NADH

La molcula de NAD+ acepta los e- de la

glucosa y se reduce a NADH

Proceso controlado donde se libera energa para

formar ATP. Ocurren una serie de pasos y no en un

solo paso. Consume oxgeno. Forma agua y ATP.

Respiracin celular se divide en:

Gluclisis rompe la glucosa en dos molculas de piruvato

Ciclo de Krebs o Ciclo de Acido Ctrico - completa el rompimiento de glucosa

Cadena de transporte de electrones es donde ocurre la mayor sntesis de ATP

Respiracin celular se divide en:

Gluclisis

Glucosa + NAD+ 2piruvato(3C) + 2ATP+ 2NADH +H2O

Ocurre en el citoplasma y no requiere de O2Se oxida la glucosa ya que le quitamos e-

La glucosa entra a la clula y es fosforilizada

por la enzima hexokinasa.

Esta transfiere un grupo fosfato del ATP al azcar

Ocurre una segunda fosforilacin

Luego se rompe en 2 PGAL (3C)

Se han gastado 2 ATP

PGAL dona e- a NAD+

Se producen 2NADH

Se producen 2 ATP

Se generan otros 2 ATPs para un total de 4 ATPs por molcula de glucosa

El producto final son 2 piruvatos

ATP se ha producido con la ayuda

de una enzima,

quien transfiere un grupo fosfato

de un substrato al ADP

Sntesis de ATP a nivel de sustrato

Finalizada la gluclisis:

Se han formado 2 ATP (netos), 2 NADH y 2 molculas de piruvato

En presencia de O2 piruvato entra a la mitocondria para completar su degradacin a

CO2 y H2O

Piruvato posee muchsima energa

Glucosa + NAD+ 2piruvato(3C) + 2ATP+ 2NADH + 2H2O

2 Piruvatos entran a la mitocondria con ayuda de

una protena de transporte. Se convierten en 2

Acetyl-CoA. Se liberan 2 CO2 y 2 NADH

Ciclo de KrebsDos vueltas: ya que tenemos dos acetil-CoA por

molcula de glucosa.

Produce por glucosa: 2 ATP, 6 NADH y 2 FADH2

Ocurre en la matriz de la mitocondria

Acetil-CoA (2C) se combina con oxaloacetato

para formar citrato (4C), el cual es convertido a

isocitrato (6C)

Se producen 2 NADH (oxidacin) la cual

contiene los e- de alta energa de la glucosa

Se libera CO2

Se genera 1 ATP y 1 FADH2 por vuelta

Se genera otro NADH y nuevamente

terminamos con la produccin de

oxaloacetato

RESUMENEl Ciclo de Krebs produce por molcula de

glucosa

6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 4CO2.

Luego del ciclo de Krebs Solamente se han producido 4 ATP por molcula de

glucosa

La glucosa ha desaparecido y se ha convertido en CO2y H2O

No se ha utilizado oxgeno

Dnde est la energa de la glucosa?

Cadena de transporte de electrones La energa de la glucosa la contienen los NADH y

FADH2. Esta se utilizar para hacer mas ATP.

Cadena de transporte de electrones

Los e- de la glucosa, ahora en los NADH,

viajan por una serie de

transportadores en la

membrana de la

mitocondria hasta ser

aceptados por oxgeno

En el proceso se forma agua y los e- pierden

energa.

Sntesis quimiosmtica del ATP

(Fosforilacin oxidativa)

La energa liberada es utilizada para generar un gradiente de

H+. Una enzima/canal llamada ATP-asa deja pasar los

iones y genera ATP.

Sntesis quimiosmtica del ATP

Electrones fluyen a

travs de protenas

Se crea un gradiente de

protones

Una enzima-canal (ATP-

sintetaza) fosfrila

molculas de ADP

convirtindolas en

ATP

Esta enzima se

encuentra en

cloroplastos,

mitocondrias y

membrana plasmtica

de bacterias

Resumen:Respiracin celular produce 38 ATP por

molcula de glucosa

Se generan 3 ATP por cada NADH y 2 ATP por cada FADH2

FERMENTACIONES BACTERIANAS

En ausencia de oxgeno..

Respiracin celular necesita oxgeno, ltimo aceptador de e- de la cadena de transporte

En ausencia de oxgeno algunas clulas pueden llevar a cabo gluclisis y un trayecto llamado

fermentacin

Hay varios tipos de fermentacin:alcohlica, lctica, propinica, butrica, frmica, butanlica,

actica, metnica, etc.

En ausencia de oxgeno se lleva a cabo

gluclisis y el paso de fermentacin

Fermentacin alcohlica Convierte el piruvato en 2 etanol y 2 CO2.

Produce 2 NAD+ esenciales para que gluclisis

pueda ocurrir y formar ATP.

Fermentacin lcticaProduce lactato(cido lctico). No se forma

CO2.

Se genera NAD+ para que gluclisis pueda

ocurrir.

Fermentacin:

Fuente de NAD+ para la clula

La importancia del paso de pirvico a etanol o a cido lctico NO es la produccin de estos

compuestos

La clula lleva a cabo fermentacin para que gluclisis pueda tener una fuente de NAD+ ya que

NO existe cadena de transporte de e-.

Sin NAD+ no ocurrira gluclisis y por tanto no habra ATP y la clula morira

Fermentacin importante en industria.

Otros alimentos

nos dan energa

Carbohidratos, grasas y protenas pueden ser

utilizados como

combustible para

respiracion celular.

Son degradados y formar ATP

Regulacin de Respiracin

Celular

La fosfofructoquinasa

es una enzima

alostrica

Se inhibe por ATP y citrato

Se estimula por AMP

FOTOSNTESIS BACTERIANA

GRACIAS