BACTERIAS OXIDADORAS DEL BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIDROGENOHIDROGENO

AntecedentesAntecedentes

Oxidación biológica del hidrogeno (Saussure y Liebig).Oxidación biológica del hidrogeno (Saussure y Liebig).

Empleo biológico del hidrogeno como sustrato del Empleo biológico del hidrogeno como sustrato del proceso respiratorio (Immendorft 1982).proceso respiratorio (Immendorft 1982).

Kaserer aisla la primera bacteria del gas detonante Kaserer aisla la primera bacteria del gas detonante ““Bacillus pantotrophusBacillus pantotrophus” (1906).” (1906).

Taxonomía de las bacterias del Taxonomía de las bacterias del hidrógenohidrógeno

Orla-Jensen propone el termino hydrogenomonas para Orla-Jensen propone el termino hydrogenomonas para el género de bacilos Gram– capacez de oxidar el el género de bacilos Gram– capacez de oxidar el hidrogeno molecular.hidrogeno molecular.

Hoy en día son referidos como: Pseudomonas y Hoy en día son referidos como: Pseudomonas y Alcalinogenes Alcalinogenes

Crecimiento autotróficoCrecimiento autotrófico

Crecimiento autótrofo facultativo, anaerobio o aerobio Crecimiento autótrofo facultativo, anaerobio o aerobio facultativo (condiciones microaerófilas devido a la facultativo (condiciones microaerófilas devido a la sensibilidad de las hidrogenasas).sensibilidad de las hidrogenasas).

Crecimiento en medios ricos en sales minerales y gases Crecimiento en medios ricos en sales minerales y gases (CO2, O2).(CO2, O2).

Sistema de la hidrogenasaSistema de la hidrogenasa

Las hidrogenasas son enzimas que catalizan de modo Las hidrogenasas son enzimas que catalizan de modo reversible la oxidación de Hidrógeno.reversible la oxidación de Hidrógeno.

Se pueden distinguir tres tipos de hidrogenasas en Se pueden distinguir tres tipos de hidrogenasas en función de su contenido en metales:función de su contenido en metales:

Esquema de la reacción hidrógeno-oxígeno que tiene Esquema de la reacción hidrógeno-oxígeno que tiene lugar en la hidrogenasa CpI. ((Foto: Jordi Cohen)) lugar en la hidrogenasa CpI. ((Foto: Jordi Cohen))

Aquellas que contienen Fe en su estructura.Aquellas que contienen Fe en su estructura.

Aquellas que tienen un átomo de Ni.Aquellas que tienen un átomo de Ni.

Hidrogenasa que no dispone de ningún metal.Hidrogenasa que no dispone de ningún metal.

Hidrogenasas solubles y Hidrogenasas solubles y particuladasparticuladas

Metaloproteínas que contienen H, S y Ni.Metaloproteínas que contienen H, S y Ni. Hidrogenasas solubles: proteínas tetraméricas.Hidrogenasas solubles: proteínas tetraméricas.

Hidrogensas particuladas: enzimas Hidrogensas particuladas: enzimas diméricas ligadas a membrana.diméricas ligadas a membrana.

Reciclaje de hidrógeno en nódulos Reciclaje de hidrógeno en nódulos de leguminosasde leguminosas

La fijación de nitrógeno en los nódulos de las La fijación de nitrógeno en los nódulos de las leguminosas resulta en la producción de hidrógeno leguminosas resulta en la producción de hidrógeno como consecuencia directa de la actividad de la como consecuencia directa de la actividad de la nitrogenasa. nitrogenasa.

En la mayoría de los casos dicho hidrógeno se pierde En la mayoría de los casos dicho hidrógeno se pierde en el aire.en el aire.

Algunas cepas de Bradyrhizobium japonicum, Algunas cepas de Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium sp (Lupinus), Rhizobium Bradyrhizobium sp (Lupinus), Rhizobium leguminosarum, Rhizobium tropici, y Azorhizobium leguminosarum, Rhizobium tropici, y Azorhizobium caulinodans, sintetizan en bacteroides un sistema caulinodans, sintetizan en bacteroides un sistema hidrogenasa que oxida el hidrógeno producido por la hidrogenasa que oxida el hidrógeno producido por la nitrogenasanitrogenasa

En este reciclado de hidrógeno se genera ATP, y se ha En este reciclado de hidrógeno se genera ATP, y se ha demostrado que además se protege la actividad demostrado que además se protege la actividad nitrogenasa de los bacteroides de la acción inhibitoria nitrogenasa de los bacteroides de la acción inhibitoria del hidrógeno.del hidrógeno.

El hidrógeno es activado por una hidrogenasa de tipo El hidrógeno es activado por una hidrogenasa de tipo NiFe, que transfiere los electrones a la cadena de NiFe, que transfiere los electrones a la cadena de transporte al nivel de la ubiquinonatransporte al nivel de la ubiquinona

BibliografíaBibliografía http://wwwedu-micro.usal.es/sefin/Palacios.html http://www.eurekalert.org/staticrel.php?view=efdrn020405 http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/bolarios/Investigacion/fijac

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