METABOLISMO ANAERÓBICOMETABOLISMO ANAERÓBICO

Sistema de transporte de e- es similar a la Respiración aeróbica (O2)

Aceptores alternativos de e-: NO-3

SO4-2

CO2

Fumarato/Succinato

Aceptor final: NO-3 -NH2 M. desasimilador

Ambiente

e-

Requerimiento nutricional de N: NO-3 -NH2 M. asimilador

Reducción del SO4-2

ATP-SULFURILASA

Reducción del CO2

H2 ó C-org.

CH4+H2O

H3C- C=O O-+ H2O

HCO3- + H+ HCO3- + H+

Metanogénesis Acetanogénesis

ATPF.H+

F.H+Fosforilación a nivel S

Acetanogénesis

Via “Acetil-CoA”

En microorganismos Gram (-)

Metanogénesis

Arqueas anaerobias estrictas

Co-Enz exclusivas de la metanogénesis

1-CO2 activado por Enz-Metanofurano y reducido a formilo.

2- Transferencia del Fomilo a Enz-Metanopterina, deshidratado y reducido a metilo.

3- Transferencia a Enz-CoM

4- Reducción a Metano por metil-reductasa (F430-CoB).

Energética

Reducción del NO-3

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICOMETABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO

Obtienen la E de la oxidación de compuestos inorgánicosObtienen el C para biomasa del CO2

Compuestos reducidos del S Actividad volcánica del N Actividad agrícola Fe (++) Actividad minera

H2

NADH

H2 + CO2 + O2 C-org + H2O

Oxidación del H2

Hidrogenasa

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO

Oxidación de compuestos reducidos del S

S-2

SO3-2

So

SO4-2

Sulfito oxidasae-

e-S2O3-2

NADH

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO

Oxidación del Fe (++)

Fe+2Fe+3

NADH

Rusticianina

Fe(II) estable en ambientes óxicos a pH ácido.

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO

Fe+2 + O2 + H+ Fe+3 + H2O

Thiobacillus ferrooxidansF. Motriz de H+ naturalnatural

Bajo rendimiento energético

Oxidación de compuestos del N

B. Oxidadoras del NH3 NO2- Nitrosomonas

B. Oxidadoras del NO2- NO3- Nitrobacter

Grupo B. Nitrificantes

NO2-/NH3 Eo´= + 0,34 v

NO3-/NO2- Eo´= +0,42 v

Bajo rendimiento energético

METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO

NH3 NH2OH

Monooxigenasa (AMO)

NO2-

Oxidorreductasa (HAO)

NO2- NO3-

Oxidorreductasa (NOR)

e-

Ciclo CalvinCO2 Biomasa

NADH por Flujo inverso de e-

ATP

Fijación del CO2 - Ciclo de CalvinFase oscura Fotosíntesis (biosíntesis)

B. RojasCianobacteriasQuimiolitótrofosArqueas hipertermófilas

Algas / Plantas

Ribulosa bifosfato Carboxilasa (RubisCO)

Fosforribuloquinasa

Oxidación anóxica de NH3 ANAMOXOxidación anóxica de NH3 ANAMOX

NH4+ + NO2- N2 + H2O Brocadia anammoxidans(Anaeróbica)

NH3

Nitrosomonas (aeróbica)

CO2 + NO2- Biomasa + NO3-

¿?

Tratamiento de aguas residuales, eliminación de NH3 en anaerobiosis

Brocadia anammoxidans (Planctomycetes)

METABOLISMO FOTOSINTÉTICOMETABOLISMO FOTOSINTÉTICO

Fase LuminosaFase Oscura

Anoxigénica

P. Reductor CO2 ADPSH2

S

SO4-2 C-org ATP

LuzNADH

Oxigénica

P. Reductor CO2 ADPH2O

O2 C-org ATP

LuzLuz

NADPH

MEMBRANAS FOTOSINTÉTICAS

Los pigmentos están integrados en sistemas de membrana internos:

a) repliegues de membrana citoplasmática,

b) apilamiento de membrana citoplasmática,

c) en la membrana citoplasmáticad) clorosomas

Mayor eficiencia de absorción de luz

CR

CR

CR

Asociación proteína-pigmentos

Fijación de CO2 en la etapa oscura

(biosíntesis)

SH2, donor de e- hasta Q.

Luego contra gradiente con gasto de E (F. Motriz de H+) para dar NADH.

Fotofosforilación cíclica, genera un potencial de membrana.

Por actividad ATPasa se genera ATP.

Fotofosforilación no cíclica

Alta [NADH], Fotofosforilación cíclica

Carboxisomas: inclusiones poliédricas de RubisCO

liasa

(II) Mecanismo alternativo para fijar CO2

Ciclo Inverso del Krebs:

Fijación reductora de CO2-Ferredoxina

Citrato Oxalacetato + acetil-CoAliasa