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Microbiology

B.E Pruitt & Jane J. Stein

AN INTRODUCTION EIGHTH EDITION

TORTORA • FUNKE • CASE

Capítulo 5

Metabolismo Microbiano

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.

• El catabolismo provee la energía y estructuras necesarias para el anabolismo.

Metabolismo Microbiano

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

• Catalizador

• Específico para una reacción química

• Apoenzima: proteína

• Cofactor: Componente No Proteico

• Coenzima: Cofactor Orgánico

• Holoenzima: Apoenzima + cofactor

Enzimas

Enzimas

Figure 5.3

• NAD+

• NADP+

• FAD

• Coenzima A

Coenzimas Importantes

Enzimas

Figure 5.4

• Oxidoreductasa Oxidación-reducción

• Transferasa Transfiere grupos funcionales

• Hidrolasa Hidrólisis

• Liasa Remueve átomos sin hidrólisis

• Isomerasa Rearreglo de átomos

• Ligasa Unir moléculas, usa ATP

Clasificación de las Enzimas

• Las enzimas pueden ser desnaturalizadas por la temperatura y pH

Factores que Influyen la Actividad Enzimática

Figure 5.6

• Temperatura

Factores que Influyen la Actividad Enzimática

Figure 5.5a

• pH

Factores que Influyen la Actividad Enzimática

Figure 5.5b

• Concentración del substrato

Factores que Influyen la Actividad Enzimática

Figure 5.5c

• Inhibición Competitiva

Factores que Influyen la Actividad Enzimática

Figure 5.7a, b

• Inhibición No competitiva

Factors Influencing Enzyme Activity

Figure 5.7a, c

• ARN que rompe y une al ARN

Riboezimas

• Oxidación es pérdida de electrones.

• Reducción es ganancia de electrones.

Oxidación-Reducción

Figure 5.9

• En los sistemas biológicos, los electrones son a menudo asociados con los átomos de hidrógeno.

Oxidación-Reducción

Figure 5.10

• 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.

La Generación de ATP

Vías Metabólicas.

• Catabolismo de los carbohidartos para liberar energía

• Glucólisis

• Ciclo de Krebs

• Cadena de transporte de electrones

Catabolismo de los Carbohidratos

• La oxidación de glucosa a ácido del pirúvico, produce ATP y NADH.

Glucólisis

• Se usan 2 ATP

• Se rompe la glucosa para formar 2 Glucosa-3-fosfato

Etapa Preparatoria

Figure 5.12.1

Preparatory

Stage

Glucose

Glucose

6-phosphate

Fructose

6-phosphate

Fructose

1,6-diphosphate

Dihydroxyacetone

phosphate (DHAP)

Glyceraldehyde

3-phosphate

(GP)

1

2

3

4

5

• 2 glucosa-3-fosfato se oxidan a 2 ácidos de Pirúvico

• Se producen 4 ATP

• Se producen 2 NADH

Etapa de Conservación de Energía

Figure 5.12.2

1,3-diphosphoglyceric acid

3-phosphoglyceric acid

2-phosphoglyceric acid

Phosphoenolpyruvic acid

(PEP)

6

7

8

9

10

Pyruvic acid

• Glucosa + 2 ATP + 2 ADP + 2 PO4– + 2 NAD+

2 pirúvic acid + 4 ATP + 2 NADH + 2H+

Glucólisis

• La oxidación de moléculas libera electrones que van hacia la cadena de transporte de electrones

• Se forma ATP por fosforilación oxidativa

Respiración Celular

• El ácido Pirúvico es oxidado

Paso Intermedio

Figure 5.13.1

• La oxidación del acetil CoA produce NADH y FADH2

Ciclo de Krebs

Ciclo de Krebs

Figure 5.13.2

• 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.

Cadena de Transporte de Electrones

Figure 5.14

Quimiosmosis

Figure 5.15

Quimiosmosis

Figure 5.16.2

Resumen