Diapositiva 1
1El oxgeno cumple diversas funciones dentro de los
microorganismos:
ltimo aceptor de electrones
Regulacin de reacciones catablicas y anablicas en bacterias
Co-sustrato de reacciones catablicas o anablicas
2Funciones del oxgeno en el metabolismo de
microorganismosFermentacin:El aceptor de electrones es una forma
parcialmente oxidada del sustrato fermentable (ej. Piruvato) y sus
productos son secretados al medio.
Formacin de ATP por fosforilacin a nivel sustrato.
Ganancia energtica marginal.
Respiracin (aerobia/anaerobia):Aceptor de electrones exgeno.
Formacin de ATP por C.T.E.
Ganancia energtica significativa.3Existen dos mecanismos
catablicos principales
4La presencia/ausencia de O2 afecta la expresin de las rutas
catablicas y anablicas en bacterias anaerbicas facultativas En la
respiracin aerobia el oxgeno molecular se usa como sumidero de los
electrones procedentes de la cadena transportadora ( O2+ 2 ee + 2
H+H2O).En respiracin anaerobia existen aceptores diferentes del
oxgeno. Los aceptores pueden ser nitratos, hierro, sulfatos y
carbonatos. 5Segn su tipo de aceptor final de electrones
Aceptorprod. reducidoProcariotas (Ejemplos)NO3-NO2 N2Pseudomonas,
BacillusNO3NO2-EnterobacteriasSO42- S0 SH2Sulfatorreductoras
(Desulfovibrio, Desulfotomaculum)fumarato
succinatoEnterobacteriasCO2CH4Arqueas
metanognicasFe3+Fe2+Shewanella, Geobacter
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78Composicin de la cadena transportadora de electrones en moos
aerobios.xidoreductasas:
NADH deshidrogenasa Quinonas
Flavoproteinas
Ferrodoxina
Citocromos
Reduccin de compuestos inorgnicos NO3, SO4 y CO2 para la
obtencin final de productos como nitrgeno, azufre y carbono
molecular. Con estos aceptores se obtienen menos energa que con el
oxigeno pues, son menos oxidantes. Algunos moos tienen la capacidad
de alternar entre ambos tipos de respiracin Proceso asimilador
(nutricional): reduccin de un compuestos inorgnico para utilizarlo
en biosntesisProceso desasimilador (energtico): utilizacin de estos
compuestos como aceptores finales de electrones9Respiracin
anaerobia Reduccin desasimiladora del nitratoVa asimiladora Va
desasimiladora Reduccin para uso biosinttico.
Plantas, hongos y bacterias.
Nitrato reductasa asimiladora.
Citoslica e inhibida por NH4Aceptores de electrones .
Solo procariotas (bacterias y arqueas).
Nitrato reductasa disimiladora
Intermembrana inhibida por O210
11DesnitrificacinEl uso desasimilativo de NO3 que ocurre por
medio de una serie de fases donde el N va cambiando su estado de
oxidacin.
NO3 NO2-(nitrito) NO (xido ntrico) N2O (x. nitroso)
N2(dinitrgeno)
Sulfato a sulfito : endergnica.
Sulfito a sulfuro : exergnica.
SO4 es activado por ATP dando como producto APS.
APS : Adenosina fosfosulfato.
PAPS : fosfoadenosina fosfosulfato.
Donadores de electrones: H2 (NADH, FADH), Compuestos organicos
(lactato, piruvato, etc). 12Reduccin del sulfato y del
azufreTransporte de electrones y conservacin de la energa Durante
la reduccin desasimiladora de sulfato, las reacciones del
transporte de electrones conducen a la formacin de la fuerza
protonmotriz que impulsa la sntesis de ATP. Las fermentacin de
compuestos orgnicos (lactato) produce H2 que es oxidado por
hidrogenasa periplasmtica.Existe un protena intermembrana diferente
que hace lanzadera de electrones desde la Hmc a una FeS
citoplasmtica.
13Arqueas anaerobias estrictas, las metanoarqueas de Habitats
pantanosos, rios y lagos. Aceptor de electrones: CO2Dador de
electrones: H2, etanol, metanol. Proceso de enzimas complejas:MF:
metanofurano MP: metanopterina CoM: coenzima M F420red: coenzima
F420 reducida F430: coenzima F430Fd: ferrodoxina CoB: coenzima
B
14Metanogenesis
15Metanogenesis a partir de metanol y acetatoCaracterstica de
Fe3+, Mn4+ , ClO3 varios compuestos orgnicos
Mediante los reductores de hierro frrico; los electrones se
desplazan a travs de una cadena de transporte de electrones que
termina en un sistema hierro-frrico reductasa, que reduce el Fe+3 a
Fe+2.
16Otros aceptores de electrones
