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TEMA 2.2 Flashcards

NUTRICIÓN Y METABOLISMO

1
Q

Nutrición:

A

Proceso por el cual los seres vivos toman del medio ambiente nutrientes (orgánicos e inorgánicos) para llevar a cabo sus funciones vitales.

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Q

Principales nutrientes y sus funciones celulares

A

2.1. Agua
2.2. Fuente de Carbono (energía, hidrógeno y oxígeno)
2.3. Fuente de Nitrógeno
2.4. Fuente de Azufre
2.5. Fuente de Fósforo
2.6. Sales minerales
2.7. Factores orgánicos de crecimiento.

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Q

2.1. Agua

A

Mayor constituyente celular (99%)

fuentes de agua :
-Endógena: producto de las reacciones de óxido-reducción
-Exógena: medio ambiente ( siempre que aw citoplasma < aw exterior)

aw- actividad de agua 0-1

La mayoría de las bacterias viven en medios hipotónicos respecto a su citoplasma

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4
Q

2.2. Fuente de Carbono (energía, hidrógeno y oxígeno)

A
  • el carbono forma parte de HC , proteinas y lipidos

2 fuentes de carbono:
- carbono inorganico
- moleculas organicas

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Q

carbono inorganico

A

Microorganismos autótrofos
CO2 -> papel estructural

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6
Q

Moléculas orgánicas

A

Microorganismos heterótrofos

-carbohidratos: glucosa
-lípidos
-aminoácios -etc
Papel estructural,
Papel energético (donan e-)

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6
Q

2.3. Fuente de Nitrógeno

A

Papel estructural
viene de aa, purinas , pyrimidinas , algunos HC y lipidos , cofactores enz y otras substancias
.

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6
Q

N inorgánico

A
  1. nitratos
    NO2 -> NH4+
    reduccion assimilatoria de nitratos
  2. NH3 -> aminoacidos
  3. N2 -> NH3
    -nitrógeno molecular
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6
Q

2 tipos :

A

1.N inorganico
2. N organico

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7
Q

N organico

A

protein

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8
Q

fuente de azufre

A

papel estructural - aa, biotina y tiamina

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9
Q

Tipos :

A

1.azufre inorganico
2. azufre organico

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10
Q

azufre inorganico

A
  1. a. sulfurico - reducido hasta H2S
    transportado al interior de la celula por simporte con H+
    y reducido por( sulfato reductasa asimiladoras
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10
Q

azufre organico

A

aa azufrados : metionina y cisteina

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10
Q

fuente de fosforo

A

papel estructural: fosfolipidos , nucleotidos , co factores , proteinas y otros

papel energetico : principal fuente de Pi ortofosfato

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11
Q

tipos de fosfato

A
  1. inorganico
  2. organico
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12
Q

fosfato inorganico

A

PO4 3- -> incorporacion directa al interior de celula
utilisado para prod lomeculas ricas en energia como 1,3 bifosfoglicerato

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12
Q

fosfato organico

A

hidrolisis de moleculas organicas por ( fosfatasas acias o alcalinas )
para formar acido fosforico

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13
Q

sales minerales

A

*Mantenimiento de la tonicidad y equilibrio iónico del medio interno.
*Procesos específicos: coenzimas o cofactores

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13
Q

dos tipos de sales minerales en la celula :

A

1.macronutrientes: Na, K, Ca, Mg y Fe El Fe se transporta por los sideróforos
2.micronutrientes: Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu y otros.

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14
Q

Factores orgánicos de crecimiento

A

Compuestos orgánicos que no pueden ser sintetizados por un microorganismo y han de ser incorporados a los medios de cultivo.

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14
Q

tipos de factores organicos de crescimiento

A

a) Aminoácidos à proteínas
b) Purinas y pirimidinasàácidos nucleicos c) Vitaminasàcofactores de enzimas
d) Otros

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15
Q

Microorganismos prototrofos

A

No requieren factores orgánicos de crecimiento. Sintetizan todos sus componentes celulares

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15
Q

Microorganismos auxotrofos

A

Requieren algún factor orgánico.
Incapaces de sintetizar alguna molécula esencial

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15
tipos nutricionales de bacterias
1.segun fuente de C 2. segun el tipo de energia
16
segun fuente de carbono
1. carbono inorganico - autotrofo 2. C organico - heterotrofo
17
segun el tipo de energia
1. energia lumiosa : fototrofo 2. energia quimica : quimiotrofo
18
tipos de organismo
1; fotolitoautotrofos - E-luz, e- -inorganico y C - CO2 2. fotoorganoheterotrofos- E- luz e- organico y C organico 3. quimiolitoautotrofos- E- quimica e- inorganico C C02 4. quimioorganoheterotrofos E- quimica e- organico C organico
19
2 tipos de reacciones
reacciones catabolicas: obtencion de energia poder reductor y metabolitos - reacciones anabolicas : Síntesis de material celular la energia tambien se utilisa en las actividades vitales como transporte activo de nutrientes , o movimiento flagelar
19
Metabolismo bacteriano:
Conjunto de reacciones químicas que permiten el crecimiento y multiplicación de un ser vivo. obtencion de energia poder reductor y metabolitos -
20
Etapas del metabolismo
1. entrada de nutrientes 2. catabolismo 3 anabolismo 4. polimerizacion 5 . Ensamblaje
21
catabolismo
caracterisado por 2 reacciones: 1. sintesis de NADH 2. Obtencion de energia ATP
22
sintesis de poder reductor NADH* review formulas
-En el catabolismo se producen reacciones de oxidación se obtiene en la oxidacion de compuestos organicos por la perdida de electrones y protones NAD+ -transportador de electrones y protones NAD+ + 2H+ + 2e-> NADH + H+ (poder reductor) -utilisado en reacciones de biosintesis
23
Obtención de energía (ATP)* review formula
ATP: El almacén de energía
24
sintesis de ATP
a). Fosforilación a nivel de sustrato b). Fosforilación oxidativa c). Fotofosforilación
25
Fosforilación a nivel de sustrato
Un grupo fosfato se transfiere desde un compuesto orgánico al ADP y se forma ATP En bacterias heterótrofas
26
b). Fosforilación oxidativa
Síntesis de ATP por el sistema ATPasa como consecuencia del flujo de H+ a través de la membrana citoplasmática. se pasa en : Membrana citoplasmática (CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES)
27
Fotofosforilación
Síntesis de ATP por el sistema ATPasa como consecuencia del flujo de H+ a través de la membrana citoplasmática. El movimiento de e- y H+ es consecuencia de la luz. - en las plantas
28
Síntesis de metabolitos precursores
Compuestos a partir de los cuales se originan otros necesarios para la vida del microorganismo -> Vía Embden Meyerhoff Parnas
29
Anabolismo
-Síntesis de moléculas más complejas a partir de moléculas sencillas. -Se requiere: poder reductor (NADH), energía (ATP) y metabolitos precursores (sólo 12 metabolitos precursores en E.coli). -Se forman: aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos, ácidos grasos.
30
Polimerización
Se originan los distintos polímeros: Polisacáridos, proteínas, DNA, RNA
31
Ensamblaje
-Se unen las distintas macromoléculas para dar lugar a las estructuras bacterianas
32
Entrada de nutrientes
Gram negativos: Membrana externa (porinas), red de mureína, membrana citoplasmática (proteínas transportadoras). -Gram positivos: Red de mureína, membrana citoplasmática (proteínas transportadoras). -A veces intervienen enzimas hidrolíticas.
33
Principales tipos nutricionales entre los microorganismos
fotoautotrofos- luz y CO2 Fotoheterótrofos - light organic C Quimioautótrofos - inorganic energy souce CO2 Quimioheterótrofos - organic energy source organic carbon source
34
tipos de metabolismo:
1. respiracion 2. fermetacion 3. fotosintesis
34
Tipos de respiracion
1. aerobia 2. anarobia
35
respiracion
- donador de electrones -> puede ser un compuesto organico o inorganico -acceptor de electrones -> exogeno - O2 para resp aerobia NO3, SO4, fumarato - resp anaerobia sintesis de ATP: - fosforilacion a nivel de sustrato -fosforilacion oxidativa (CTE y ATPasa
36
Respiración aerobia
1. Oxidación de la glucosa 2. desde pirúvico a CO2
37
Oxidación de la glucosa hasta piruvato
- mesma para fermentacion , etapa anaerobia hay diferentes rutas : 1- Ruta de Embden-Meyerhoff Parnas o Glucolítica (EMP) 2- Ciclo de las pentosas fosfato (PP) 3- Ruta de Entner- Doudoroff (ED) - hay producion de ATP apartir de la fosforilacion a nivel de sustrato que produce NADH
38
desde pirúvico a CO2
incluye el ciclo de krebs que prod CO2 , ATP, en forma de GTP, metabolitos precursores , NADH y FADH2 estes ultimos participan en la CTE El NADH entra en la c.t.e y se oxida. Se forma ATP y utilisa el O2 como accceptor final de electrones
39
Componentes de la cadena de transporte de electrones
NADH deshidrogenasa (CI) Flavoproteínas: FAD, FMN Fe-S: Ferroproteínas azufradas (CII) Co Q: Quinonas 5co enz Q) Cyt: Citocromos (C) -Tienen una orientación determinada -Unos transportan e- y otros e- y H+ -Varían según el microorganismo
40
Funcionamiento de la CTE
NADH -> CI -> CII-> CO Q -> CIII -> Cyt c-> CIV -> atpasa
41
finalidad
oxidar NADH -formar ATP por fosforilación oxidativa
42
Respiración anaerobia
-Es análoga a la aerobia, se diferencia en que el aceptor final es diferente al oxígeno. Se obtiene menos energía ex utilisacion de NO3- ultimo acceptor - nitrato reductasa NO2 + 2H+ -> NO3+ NO2 + H2O -> NO3+ si no hay no3 hace fermentacion y obtiene energia a partir de fosforilacion a nivel de sustrato
43
Fermentación
Donador de electrones: Sustancias orgánicas -No hay oxidación total -El producto resultante se acumula en el medio *Aceptor de electrones: Endógeno -No interviene el oxígeno *Síntesis de ATP: Fosforilación a nivel de sustrato
43
fermentacion de glucosa
-Ruta de Embden-Meyerhoff Parnas o Glucolítica (EMP) En una primera etapa se produce una oxidación y luego una reducción el donador de e- -> glucosa el acceptor final -> piruvato despues se forma un compuestoorganico reducido que se acumula en el medio Fosforilación a nivel de sustrato
44
Tipos de fermentación* look at bacterias
Alcolica - ethanol + CO2 homolactica - lactico heterolactica- lactico + ethanol + CO2 propionica - Propionico +acetico +CO2 acido mixta - ethanol+ 2,3 butanodiol+succinico+lactico+acetico+formico+H2+CO2 butanodialica- 2,3 butanodiol, ethanol, lactico, H2 y CO2 butririca - butirico , acetico, H2,CO2
45
Fermentación alcohólica
glu -> piruvato ( prod de ATP) -> acetaldehido (prod de CO2) -> ethanol(prod de NADH2 bacterias - Saccharomyces, Zymomonas - Bebidas alcohólicas (cerveza, vino)
46
Fermentación ácido-mixta
Enterobacterias - utilisada para separar y distiguir enterobacterias prod de lactico, succinico,formico, ethanol, acetico
46
fermentaciones lacticas
1. heterolactica : utilisan Vía de las pentosas fosfato - CO2 , acido lactico y ethanol Leuconostoc , algunos Lactobacillus, Bifidobacterium 2. fermentacion homolactica formacion de acido lactico Streptococcus, Pediococcus y algunos Lactobacillus Fabricación de quesos, yogures, leches fermentadas, encurtidos
47
Fermentación butanodiólica
Enterobacterias prod de butanodiol , acetoina
48
Fermentación propiónica
ácido pirúvico ácido propiónico, ácido acético, CO2 Ej: Clostridium, Propionibacterium -Fabricación queso suizo
49
Importancia de las fermentaciones
- Aplicación industrial - Identificación taxonómica de los microorganismos Enterobacterias: fermentación ácido-mixta y butanodiólica - Efecto protector en el cuerpo humano Ej: bacterias ácido lácticas: protegen el intestino de patógenos -Alteración de alimentos: fermentaciones de aminoácidos (indol, putrescina, cadaverina) -Protección frente a la degradación de los alimentos (ácidos) -Mejora del sabor de los alimentos (diacetilo)
50
Fotosíntesis
Energía luminosaàEnergía química. -Los pigmentos fotosintéticos sufren oxidaciones por acción de la luz. -El movimiento de electrones en una c.t.e permiten la síntesis de ATP (fotofosforilación) y NADPH. los protones transportados pela luz causan la fuerza proton motriz y producen ATP utilisan CO2 -< biosintesis
51
Tipos de fotosíntesis
1. fotosintesis oxigenica 2. fotosintesis anoxigenica
52
Fotosíntesis oxigénica
-Producción de oxígeno -Pigmentos clorofila - cianobacterias
53
Fotosíntesis anoxigénica
-NO producción de oxígeno -Pigmentos bacterioclorofila ex Bacterias rojas Bacterias verdes Heliobacterias
54
7. Tipos de bacterias respecto a sus requerimientos de oxígeno y tipo de metabolismo
1.Aerobios estrictos- en cima del tubo metabo : respiracion aerobia 2. Anaerobios facultativos- en todo tubo metabo: Respiración aerobia, Respiración anaerobia y fermentacion 3. Anaerobios estrictos- en bajo del tubo metabo: Respiración anaerobia, Fermentación
55

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