o METABOLISMO MICROBIANO
- El
crecimiento microbiano requiere la polimerización de los elementos
bioquímicos constitutivos en proteínas, ácidos nucleicos polisacáridos y
lípidos. El metabolismo microbiano se puede dividir en 4 categorías: 1)
vías para la interconversión de metabolitos focales, 2) vías de
asimilación para la formación de metabolitos focales, 3) secuencias
biosintéticas para la conversión de metabolitos focales a productos
terminales y 4) vías que producen energía metabólica para el crecimiento y
la conservación.
- 1. Metabolitos focales y su interconversión
- Interconversiones
de glucosa 6- fosfato y carbohidratos
- Los
mecanismos por los cuales se interconvierten las longitudes de las cadenas
de carbohidratos fosfatados, se usan solo reacciones oxidativas para
eliminar un solo carbono de la glucosa 6-fosfato y producir.
- Vías de asimilación
- Crecimiento con acetato.
- El
acetato se metaboliza por la vía de la acetil-CoA y muchos microrganismos
tienen la capacidad de formar acetil-CoA.
- Las
síntesis netas de precursores boisintéticos a partir del acetato se logra
por acoplamiento de las reacciones del ciclo del ácido tricarboxílico con
dos reacciones adicionales catalizadas por la isocitratoliasa y las
malatosintetasa.
- Crecimiento
con dióxido de carbono: ciclo de Calvin
- El
dióxido de carbono y la ribulosa difostato se combina para formar dos
moléculas de 3-fosfoglicerato.
- Síntesis
de los polímeros capsulares extracelulares
- Los
polímeros capsulares se sintetizan enzimáticamente a partir de subunidades
activadas. La presencia de una capsula depende a menudo del ambiente los
dextranos y los devanos.
- SINTESIS DE GRANULOS
ALIMENTARIOS DE RESERVA
o
Cuando los nutrientes están en mayor cantidad de
la requerida para el crecimiento las bacterias convierten a algunos de ellos en
gránulos alimentarios intracelulares de
reserva los principales son el almidon, glucogeno y
poli-beta-hidroxibutirato y volutina.
- Patrones
de metabolismo microbiano productor de energía
o
Existen dos mecanismos metabólicos principales para
generar enlaces ácidos de pirofosfato abundantes en energía en el ATP: la fosforilacion del sustrato y la fuerza
motriz protónica. En la respiración el
gradiente electroquimico se crea a partir de un reductor y un oxidante
obtenidos del medio externo.
- VIAS DE
FERMENTACION
- A.-
ESTRATEGIAS PARA LA FOSFORILACION DEL SUSTRATO
o
en ausencia de respiración o fotosíntesis, las células
dependen en su totalidad de la fosforilación del sustrato para su energía: la
generación del ATP debe acoplarse al reordenamiento químico de los compuestos
orgánicos
- FERMENTACION
DE LA GLUCOSA
- La
fermentación de la glucosa se inicia por su fosforilacion a
glucosa-6-fosfato: hay dos mecanismos mediante los cuales se logra: 1) la
glucosa extracelular puede transportarse a la membrana citoplasmica al
interior de la célula y luego es fosforilada por el ATP para producir la
glucosa-6-fosfato y el ADP. 2) en
muchos microorganismos la glucosa extracelular se fosforila conforme se
transporta a través de la membrana citoplasmica mediante un sistema
enzimático en dicha membrana el cual fosforila a la glucosa. Para producir
piruvato.
- VIA DE
EMBDEN- MEYERHOF
o
Es un mecanismo común para la fermentación de la
glucosa y utiliza una cinasa y una aldolasa para transformar al fosfato de
hexosa en dos moleculas de fosfato
triosa. Esta vía produce un resultado neto de dos enlaces de ATP pirofosfato.
La formacion de piruvato a partir del fosfato de triosa es un proceso oxidativa
y el NADH formando la primera etapa metabólica.
- FERMENTACIONES
DE ENTNER-DOUDOROFF
o
Las vías alternas para la fermentacion de la
glucosa incluyen algunas reacciones enzimáticas especializadas, esta es una
reacción de deshidratación del 6-fosfogluconato
seguida por una reacción de la aldosa que produce piruvato y fosfato de
triosa.
- variaciones
adicionales en la fermentacion de los carbohidratos
- Las
vías para la fermentacion de los carbohidratos pueden acomodar a muchos
mas sustratos y los productos finales pueden ser mas diversos que los
sugeridos hasta ahora. Por ejemplo existen numerosos mecanismos para la
oxidación del NADH a expensas del
piruvato.
- FERMENTACION
DE OTROS SUSTRATOS
o
El metabolismo de aminoácidos, purinas y
pirimidinas puede permitir que ocurra la fosforilacion del sustrato. Por
ejemplo la Arginina.
- PATRONES
DE RESPIRACION
- La
respiración requiere una membrana cerrada en las bacterias esta es la
membrana celular. Los electrones pasan de un reductor químico a un
oxidante químico a través de un grupo específico de portadores de
electrones dentro de la membrana y
como resultado se establece la fuerza motriz protónica.
- FOTOSINTESIS
BACTERIANA
o
Los organismos fotosintéticos utilizan energía
lumínica para separar la carga electrónica con objeto de crear reductores y
oxidantes asociados con la membrana como resultado de un evento fotoquímico.
- Regulación
de las vías metabólicas
o
En su ambiente normal las células microbianas
suelen regular sus vías metabólicas por lo que no se producen intermediarios en
exceso. Y se divide en:
- Enzimas
como proteínas alostéricas
- Inhibición
por retroalimentación
- Activación
alostérica
- Cooperativismo
- Modificación
covalente de enzimas
- Inactivación
de la enzimas
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