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
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