Metanogénesis y Metilótrofos
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Metanogénesis y Metilótrofos
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Ciclo del Monóxido de Carbono
•La mayor fuente de CO es la oxidación fotoquímica de metano y otros hidrocarbonos en la atmósfera.
•Las cantidades de rastros de CO se forman durante la respiración microbiana y animal, por el rompimiento del grupo hemo.
•El CO altamente tóxico para la mayoría de los organismos.
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Ruta de Monóxido de Carbono
Reductores de SO4
Metanógenos Metanógenos
Carboxidótrofos
Acetanógeno
Metanógenos
Oxidadores de H2
Reductores de SO4
CO
•La enzima clave, CO-deshidrogenasa, cataliza la reacción: CO + H2O→ CO2 + H2 •En la presencia de oxígeno, el producto de H2 es oxidado por agua, rindiendo energía por la fijación de CO2. •Anaeróbicamente, se reduce H2 →CH4 , por algunos metanógenos: CO + 3H2 → CH4 + H2O•Las bacterias reducen los niveles tóxicos de CO del ambiente convirtiéndolo en CO2 por medio de los genes cooH, cooF, cooS: CooS (CO deshidrogenasa), que oxida CO; CooF, una proteina de Fe-S; y CooH, deshidrogenasa CO-tolerante.
H2
CO2
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Metanogénesis a partir de la celulosa
• En muchos ambientes anóxicos los precursores inmediatos del metano son el H2 y el CO2 que se generan por las actividades de los organismos fermentadores. En el proceso general de producción de metano a partir de la fermentación de un polisacárido, como la celulosa, pueden intervenir hasta cinco grupos fisiológicos de procariotas.
• Las bacterias celulolíticas rompen la molécula de celulosa, de peso molecular elevado, en celobiosa y glucosa libre.
• Por acción de los fermentadores primarios, la glucosa origina ácidos orgánicos, alcoholes, H2 y CO2.
• Todo el hidrógeno producido es consumido inmediatamente por las bacterias metanogénicas, las acetogénicas o las reductoras de sulfato si éste se halla en alta concentración.
• Además el acetato puede ser convertido en metano por otros metanógenos
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Referencias• R. L. KERBY, P. W. LUDDEN, AND G. P. ROBERTS. Carbon Monoxide-
Dependent Growth of Rhodospirillum rubrum. JOURNAL OF BACTERIOLOGY, Apr. 1995, p. 2241–2244 Vol. 177, No. 8
• LEE LYND, R. KERBY, AND J. G. ZEIKUS. Carbon Monoxide Metabolism of the Methylotrophic Acidogen Butyribacterium methylotrophicum. JOURNAL OF BACTERIOLOGY, Jan. 1982, p. 255-263 Vol. 149, No. 1
• ROBERT F. HICKEY , JULIANA VANDERWEILEN AND MICHAEL S. SWITZENBAUM. PRODUCTION OF TRACE LEVELS OF CARBON MONOXIDE DURING METHANOGENESIS ON ACETATE AND METHANOL. Biotechnology Letters Vol 9 No 1 63-66 (1987)
• Harold L. Drake, Shou-Ih Hu, and Harland G. Wood. Purification of Carbon Monoxide Dehydrogenase, a Nickel Enzyme from Clostridium themnoaceticum. THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Vol. 255. No 15, 1980.