Tema 2 Flashcards
¿Qué es el anabolismo en el metabolismo microbiano?
Es el conjunto de reacciones metabólicas en las que, utilizando energía, se sintetizan moléculas y componentes complejos necesarios para la célula.
El anabolismo involucra reacciones que requieren energía (endergónicas) para construir moléculas complejas como proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y carbohidratos a partir de precursores simples (aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos grasos y azúcares fosfato). Estas reacciones no ocurren espontáneamente y dependen de la energía proporcionada por el catabolismo, manteniendo un equilibrio entre ambos procesos.
¿Qué es el catabolismo en el metabolismo microbiano?
Es el proceso metabólico por el cual las moléculas orgánicas son degradadas para liberar energía y poder reductor en forma de ATP y electrones (NADH).
Las reacciones catabólicas son oxidativas y producen energía a partir de la ruptura de moléculas complejas, generando compuestos más simples. La energía liberada es almacenada principalmente en el ATP, que la célula utilizará posteriormente para realizar actividades como el anabolismo o procesos celulares diversos. El NADH generado en este proceso actúa transportando electrones que se emplean en otras vías metabólicas, especialmente en procesos respiratorios.
¿Cuáles son los macronutrientes esenciales para un microorganismo y qué porcentaje del peso seco celular representan?
Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno (CHON), que representan el 90% del peso seco celular.
## Footnote
: Estos elementos son fundamentales porque conforman la estructura básica de las biomoléculas esenciales: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos. Son considerados macronutrientes debido a que se requieren en grandes cantidades para el desarrollo celular y la reproducción microbiana.
¿Qué elementos se clasifican como micronutrientes y qué porcentaje del peso seco celular representan?
Fósforo, Potasio, Azufre y Magnesio, representando aproximadamente el 9% del peso seco celular.
## Footnote
Estos micronutrientes participan en funciones esenciales aunque se requieren en menor proporción que los macronutrientes. Por ejemplo, el fósforo es clave en la formación de ácidos nucleicos y ATP; el potasio y el magnesio son importantes en la regulación enzimática y el equilibrio osmótico, mientras que el azufre es esencial para ciertos aminoácidos como la cisteína y la metionina.
¿Qué función cumplen los elementos traza en los microorganismos y cuál es su proporción en peso seco celular?
Zinc, Cobre, Calcio y Hierro (1% del peso seco celular), actúan principalmente como cofactores enzimáticos.
## Footnote
Los elementos traza son requeridos en cantidades muy pequeñas pero son cruciales para la actividad enzimática y procesos metabólicos específicos. Por ejemplo, el hierro es indispensable en los citocromos (transporte electrónico), el zinc en la función estructural de enzimas, el cobre en reacciones oxidativas, y el calcio en la estabilización de estructuras celulares.
¿Qué factores determinan la clasificación de los medios de cultivo para microorganismos?
Estado físico (sólido, semisólido o líquido), composición (definidos o complejos) y finalidad de uso (mínimo, completo, selectivo, diferencial, enriquecimiento).
## Footnote
: Los medios de cultivo son diseñados según los requerimientos específicos de los microorganismos a estudiar. La clasificación por estado físico depende de la concentración del agente solidificante (por ejemplo, agar). Según la composición, los medios definidos contienen ingredientes precisos, mientras que los complejos incluyen sustancias de composición química desconocida. Por su finalidad, varían dependiendo si se quiere seleccionar ciertas especies, diferenciar entre microorganismos, o simplemente favorecer su crecimiento.
¿Qué es el metabolismo microbiano?
Es el conjunto de transformaciones químicas en los microorganismos, catalizadas por enzimas, que permiten la síntesis y mantenimiento de nuevas células.
## Footnote
El metabolismo microbiano comprende tanto procesos anabólicos (síntesis) como catabólicos (degradación), fundamentales para el crecimiento y reproducción celular.
¿Cuál es la diferencia entre anabolismo y catabolismo?
El anabolismo sintetiza moléculas complejas utilizando energía, mientras que el catabolismo degrada moléculas complejas liberando energía.
## Footnote
Ambos procesos son interdependientes; el anabolismo requiere energía proporcionada por las reacciones catabólicas.
¿Qué es el ATP y cuál es su importancia?
Es el trifosfato de adenosina, la principal molécula energética utilizada por las células para almacenar y transportar energía química.
## Footnote: El ATP es producido durante las reacciones catabólicas (exergónicas) y utilizado en reacciones anabólicas (endergónicas).
¿Qué significa oxidación y reducción en las reacciones redox?
Oxidación es la pérdida de electrones, mientras que reducción es la ganancia de electrones en las reacciones químicas.
## Footnote: Las reacciones redox son esenciales en el metabolismo porque permiten la transferencia energética mediante electrones.
¿Cuáles son las diferencias entre fotoautótrofos y fotoheterótrofos?
Los fotoautótrofos utilizan luz como fuente de energía y CO2 como fuente de carbono, mientras los fotoheterótrofos utilizan luz como energía pero materia orgánica como fuente de carbono.
## Footnote: Ejemplos incluyen plantas y cianobacterias para fotoautótrofos, y bacterias fotosintéticas para fotoheterótrofos.
¿Qué es la quimio-lito-autotrofía y en qué condiciones ocurre?
Es un tipo de metabolismo donde los microorganismos usan compuestos inorgánicos como donadores de electrones para obtener energía y fijar CO2 en ambientes pobres en nutrientes y sin luz.
## Footnote: Ejemplos típicos son microorganismos extremófilos en ambientes extremos que utilizan el ciclo de Calvin para la fijación de CO2.
¿Qué diferencias existen entre respiración aerobia y anaerobia en quimio-organo-heterótrofos?
La respiración aerobia utiliza O2 como aceptor final de electrones y es más eficiente energéticamente. La respiración anaerobia usa aceptores diferentes al O2, siendo menos eficiente.
## Footnote: La respiración aerobia genera mayor cantidad de ATP pero produce radicales libres que requieren enzimas protectoras.
¿Cuáles son las tres rutas metabólicas principales para la degradación de glucosa?
Las principales rutas son: Embden-Meyerhof (glucólisis), Pentosas Fosfato, y Entner-Doudoroff.
## Footnote: Cada una de estas vías metabólicas tiene un rendimiento energético específico y productos metabólicos particulares.
¿Qué es la ruta de las pentosas fosfato y cuál es su función principal?
Es una ruta metabólica que utiliza glucosa para generar ribosa y NADPH, importantes en la biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos.
## Footnote: Aunque no produce ATP directamente, aporta el poder reductor esencial para reacciones anabólicas.
¿Qué es la gluconeogénesis y qué objetivo tiene?
Es un proceso que permite sintetizar glucosa a partir de compuestos no glucídicos, invirtiendo la glucólisis.
## Footnote: La gluconeogénesis es fundamental para mantener niveles de glucosa cuando no hay suficiente aporte externo de carbohidratos.
