• METABOLE: METABOLE:
• CAMBIOCAMBIO
• ProcesoProceso por el cual la célula por el cual la célula adquiereadquiere nutrientes y energíanutrientes y energía del del medio y la medio y la trasformatrasforma de acuerdo a de acuerdo a su su necesidadnecesidad..
• Estos Estos Cambios químicosCambios químicos son son conocidos como conocidos como metabolismometabolismo. .
• Conducta telenomica.Conducta telenomica.
El metabolismo microbiano es el conjunto de procesos por los cuales un microorganismo obtiene la energía y los nutrientes (carbono, por ejemplo) que necesita para vivir y reproducirse. Los microorganismos utilizan numerosos tipos de estrategias metabólicas distintas y las especies pueden a menudo distinguirse en base a estas estrategias. Las características metabólicas específicas de un microorganismo constituyen el principal criterio para determinar su papel ecológico, su responsabilidad en los ciclos biogeoquímicos y su utilidad en los procesos industriales.
ATP
ADP+ Pi
NIVEL QUIMICONIVEL QUIMICOMATERIA VIVA
PRIMARIOS
BIOMOLECULAS
SECUNDARIOS
BIOELEMENTOS
Oligoelementos
Inorgánicas Orgánicas
Agua Sales minerales
Disueltas
Precipitadas
Asociadas
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucleicos
HormonasEnzimas
Vitaminas
Formada por
Se combinan para formar
Clasificación1. Primarios: C, H, O, N, P y S. Constituyen el 96% del total de la materia viva y son indispensables para la formación de glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; están presentes en todos los seres vivos.2. Secundarios:
2.1. Indispensables: Ca, Na, K, Mg, Cl, Fe, Si, Cu, Mn, B, F, I.
2.2. Variables: pueden faltar en algunos organismo; Br, Zn, Ti, V, Pb, Co, Al,
etc.
2.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOS2.- BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
• Los mas abundantes son: Na, K, CL, Los mas abundantes son: Na, K, CL, Ca, Mg, entre los principales. Otros son Ca, Mg, entre los principales. Otros son denominados denominados oligoelementos, oligoelementos, elementos traza o vestigialeselementos traza o vestigiales debido a que se encuentran en debido a que se encuentran en proporciones inferiores a 0.1%: Cu, proporciones inferiores a 0.1%: Cu, Fe, Zn, Mn, Co, I, F, Se, Si, V, B, Mo.Fe, Zn, Mn, Co, I, F, Se, Si, V, B, Mo.
BIOELEMENTO IMPORTANCIA
OXIGENO Constituyente del agua y moléculas orgánicas: respiración celular (aceptor final de moléculas de H para producir H2O)
CARBONO Constituyente principal de la materia orgánica, presente en cada molécula orgánica.
HIDROGENO Constituyente del agua, y de la mayoría de moléculas orgánicas
NITROGENO Característico de las proteínas y de los nucleótidos
CALCIO Es el catión + abundante del cuerpo , constituye huesos y dientes(99%), músculos. Se absorbe en presencia de la vitamina D, coagulación sanguínea, endo y exocitosis, contracción muscular. Deficiencia: osteomalacia, osteoporosis, falta de crecimiento etc.
FOSFORO Integra la estructura de todas la células (membrana celular), forma parte de los huesos y dientes, del ADN, ARN, ATP, enzimas y ayuda a mantener el equilibrio acido-base
SODIO Catión mas abundante del liquido extracelular, regula Presión osmótica, equilibrio acido-base, función nerviosa
POTASIO Catión mas abundante del liquido intracelular. Función.- contracción muscular conducción del impulso nervioso, equilibrio acido-base equilibrio del agua corporal
BIOELEMENTO IMPORTANCIA
CLORO Anión mas abundante del liquido extracelular.- Función PO, equilibrio acido-Base síntesis de HCl (jugo gástrico)
MAGNESIO Molécula de la clorofila y para la activación de enzimas en la síntesis proteica (cofactor enzimático)
COBALTO B12 cianocobalamina, necesario para que se complete la hematopoyesis
COBRE En la hemocianina y enzimas oxidasas, necesaria junto al hierro para la síntesis de Hemoglobina, Antioxidante
IODO Hormonas tiroideas, (tiroxina y triyodotironina)
HIERRO Parte esencial de la hemoglobina, enzimas respiratorias (citocromos), y en la mioglobina
FLUOR Como fluoruros incrementa la dureza de huesos y dientes
Evita la formación de carie
AZUFRE Componente de la queratina (proteína de la piel, uñas )
Manganeso Enzimas, crecimiento y lactancia.
ADENOSINA
FUNCIONESFUNCIONESEs utilizado como fuente de energía para :Es utilizado como fuente de energía para :
• El transporte activo – energía osmótica.El transporte activo – energía osmótica.
• El trabajo muscular – energía mecánica.El trabajo muscular – energía mecánica.
• La bioluminiscencia – energía luminosaLa bioluminiscencia – energía luminosa
• El impulso nervioso – energía eléctrica.El impulso nervioso – energía eléctrica.
• Síntesis de biomoléculas – energía químicaSíntesis de biomoléculas – energía química
• Calor corporal – energía caloricaCalor corporal – energía calorica
Clorofila A.- algas, cianobacterias y plantas.Clorofila A.- algas, cianobacterias y plantas.Clorofila B.- plantas y la mayoría de algas verdes.Clorofila B.- plantas y la mayoría de algas verdes.Clorofila C.- diatomeas, dinoflagelados y algas Clorofila C.- diatomeas, dinoflagelados y algas pardas.pardas.Clorofila D.- algas rojas y cianofitasClorofila D.- algas rojas y cianofitas
FOTOSINTESIS ANOXIGENICAFOTOSINTESIS ANOXIGENICA
En este proceso de transformación de la energía no se produce oxígeno y por ello se le llama fotosíntesis anoxigénica. Otra diferencia es que los fotótrofos anoxigénicos contienen un tipo de clorofila, bacterioclorofila, diferente a la clorofila de las plantas.
Producción de O2
Fuente de H
Fuente de C
Clasificación
Algas oxigénica H2O CO2 Fotoautótrofos
Cianobacterias oxigénica H2O CO2 Fotoautótrofos
Bacterias verdes del S Chlorobiaceae
anoxigénica H2, H2S, S2O3
2-
CO2, acetato, butirato
Principalmente fotoautótrofos
Bacterias púrpura del S
Chromatiaceae
anoxigénica H2, H2S, S2O3
2-
CO2, acetato, butirato
Principalmente fotoautótrofos
Bacterias púrpura no del S
anoxigénica H2, compuestos
orgánicos
CO2, compuestos
orgánicos
Principalmente fotoorganotrofos, pueden ser quimioorganotrofos en oscuridad y sin O2
Bacterias verdes deslizantes
Chloroflexaceae
anoxigénica H2, compuestos
orgánicos
CO2, compuestos
orgánicos
Principalmente fotoorganotrofos, pueden ser quimioorganotrofos en oscuridad y sin O2
Heliobacterias Compuestos orgánicos
Compuestos orgánicos
Fotoorganotrofos
Microorganismos Fotosintéticos
QuimiosíntesisXH2 Xoxidación
2H+ energía
CO2, NO2-, etc. glúcidos, lípidos,
prótidos, etc.
NAD NAD2H ADP+Pi ATP
bacterias de la nitrosificación (Nitrosomonas): NH3 a NO2-
bacterias de la nitrificación (Nitrobacter): NO2- a NO3
-
bacterias incoloras del azufre: oxidan sulfuros, sulfitos, etc.
bacterias del metano: CH4 a CO2
bacterias del hidrógeno: H2 a H2O
bacterias del hierro: compuestos ferrosos a férricos
bacterias del monóxido de carbono: CO a CO2
Lactato Deshidrogenasa
Piruvato descarboxilasa
Alcohol deshidrogensa
CICLO DE KREBS
CICLO DE KREBS:-oxida piruvato hasta CO2-regenera oxalacetato -captura toda la energía en forma de NADH y ATP.
No requiere O2 No requiere O2 pero NO ocurre pero NO ocurre en anaerobiosisen anaerobiosis
Matriz mitocondrial
Cit C
La Cadena Respiratoria partiendo del NADH (animación)
3ATP3ADP
NADH
NAD+
+
+
Co
mp
. I
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+
+
Co
mp
. II
e e
+
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Co
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.III
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
Cit C
La Cadena Respiratoria partiendo del FADH2 (animación)
2ATP2ADP
FAD+
+
Co
mp
. I
+
+
Co
mp
. II
e e
+
+
Co
mp
.III
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e e
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
++
++
+
+
+
+
e e
FADH2
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