Metabolismo Microbiano

TORTORA • FUNKE
• CASE
Microbiology
AN INTRODUCTION
EIGHTH EDITION
B.E Pruitt & Jane J. Stein
Capítulo 5
Metabolismo Microbiano
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Metabolismo Microbiano
• Metabolismo es la suma de las reacciones
químicas en un organismo.
• Catabolismo – proceso donde se libera
energía.
• Anabolismo – proceso donde se usa energía.
Metabolismo Microbiano
• El catabolismo provee la energía y estructuras
necesarias para el anabolismo.
Figure 5.1
• La teoría de la colisión
• las reacciones químicas pueden ocurrir cuando los
átomos, iones, y moléculas chocan.
• Se necesita la energía de activación para romper las
configuraciones electrónicas.
• La velocidad de una reacción puede aumentar por las
enzimas o aumentando la temperatura o presión
Enzimas
Figure 5.2
Enzimas
• Catalizador
• Específico para una reacción química
• Apoenzima: proteína
• Cofactor: Componente No Proteico
• Coenzima: Cofactor Orgánico
• Holoenzima: Apoenzima + cofactor
Enzimas
Figure 5.3
Coenzimas Importantes
• NAD+
• NADP+
• FAD
• Coenzima A
Enzimas
Figure 5.4
Clasificación de las Enzimas
• Oxidoreductasa
Oxidación-reducción
• Transferasa
Transfiere grupos funcionales
• Hidrolasa
Hidrólisis
• Liasa
Remueve átomos sin hidrólisis
• Isomerasa
Rearreglo de átomos
• Ligasa
Unir moléculas, usa ATP
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
• Las enzimas pueden ser desnaturalizadas por la
temperatura y pH
Figure 5.6
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
• Temperatura
Figure 5.5a
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
• pH
Figure 5.5b
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
• Concentración del substrato
Figure 5.5c
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
• Inhibición Competitiva
Figure 5.7a, b
Factors Influencing Enzyme Activity
• Inhibición No competitiva
Figure 5.7a, c
Riboezimas
• ARN que rompe y une al ARN
Oxidación-Reducción
• Oxidación es pérdida de electrones.
• Reducción es ganancia de electrones.
Figure 5.9
Oxidación-Reducción
• En los sistemas biológicos, los electrones son a
menudo asociados con los átomos de hidrógeno.
Figure 5.10
La Generación de ATP
• ATP se genera por la fosforilación de ADP
La Generación de ATP
• La fosforilación a nivel substrato es la
transferencia de energía PO4 - a ADP
La Generación de ATP
• La energía liberada de la transferencia de electrones
(oxidación) de un compuesto a otro (reducción) se usa
para generar ATP por quimio ósmosis.
La Generación de ATP
• La luz causa que la clorofila deje electrones
(fotosíntesis). La energía liberada por la transferencia
de electrones (oxidación) de clorofila a través de un
sistema de moléculas transportadoras es utilizada
para generar ATP.
Vías Metabólicas.
Catabolismo de los Carbohidratos
• Catabolismo de los carbohidartos para liberar energía
• Glucólisis
• Ciclo de Krebs
• Cadena de transporte de electrones
Glucólisis
• La oxidación de glucosa a ácido del pirúvico, produce
ATP y NADH.
Etapa Preparatoria
Preparatory
Stage
Glucose
1
Glucose
6-phosphate
• Se usan 2 ATP
2
• Se rompe la glucosa
para formar 2
Glucosa-3-fosfato
Fructose
6-phosphate
3
4
Fructose
1,6-diphosphate
5
Dihydroxyacetone
phosphate (DHAP)
Glyceraldehyde
3-phosphate
(GP)
Figure 5.12.1
Etapa de Conservación de Energía
6
1,3-diphosphoglyceric acid
• 2 glucosa-3-fosfato
se oxidan a 2
ácidos de Pirúvico
7
3-phosphoglyceric acid
8
• Se producen 4
ATP
• Se producen 2
NADH
2-phosphoglyceric acid
9
Phosphoenolpyruvic acid
(PEP)
10
Pyruvic acid
Figure 5.12.2
Glucólisis
• Glucosa + 2 ATP + 2 ADP + 2 PO4– + 2 NAD+
2 pirúvic acid + 4 ATP + 2 NADH + 2H+
Respiración Celular
• La oxidación de moléculas libera electrones que van
hacia la cadena de transporte de electrones
• Se forma ATP por fosforilación oxidativa
Paso Intermedio
• El ácido Pirúvico es
oxidado
Figure 5.13.1
Ciclo de Krebs
• La oxidación del acetil CoA produce NADH y FADH2
Ciclo de Krebs
Figure 5.13.2
Cadena de Transporte de Electrones
• Una serie de moléculas transportadoras que a su vez
son oxidadas y reducidas pasan a la cadena de
transporte de lectrones.
• La energía liberada puede ser utilizada para producir
ATP por quimiosmosis.
Figure 5.14
Quimiosmosis
Figure 5.15
Quimiosmosis
Figure 5.16.2
Resumen