Quadre resum bloc metabolisme bacterià (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2017
Páginas 5
Fecha de subida 14/06/2017
Descargas 4
Subido por

Vista previa del texto

Via Glucòlisi clàssica (EMP) Pentoses fosfat (WD) Entner-Doudoroff (ED) CATABOLISME DE LA GLUCOSA Objectiu: degradar la glucosa.
Descripció Reacció Balanç energètic Oxidació de la glucosa a Consum: 2ATP piruvat: Glu à Glu-6-P ààà Producció: 4 ATP 1. Reaccions preparatòries (x2) Gli-3-P ààà Piruvat Balanç final: 2ATP 2. Reaccions redox 1 NADH2 Ruta complementària. Hi Glu à à (isomerasa) à 1 ATP participen 3 glucoses.
ribulosa-5P à ribosa-5-P à 7 NAD(P)H2 Important en biosíntesi.
C4+C6à C6+C6+C3 En microorganismes que Glu à Àcid-6-fosfoglucònic 1 ATP manquen d’alguns dels à KDPG à piruvat + 2 NADPH enzims claus de EMP.
Gli-3-P QUIMIOORGANOTROFS Microorganismes Ruta més comú per els microorganismes i la realitzen totes les cèl·lules eucariotes.
(Ruta complementària) Procariotes (Gram- : Pseudomonas) FERMENTACIONS QUIMIOORGANOTROFS Objectius: reciclatge del NADH sense acceptor d’e- extern. Produeixen: alcohol, àcids orgànics i gas Tipus Reactius Productes Balanç energètic Microorganismes Etanol 2 ATP (rendiment 27%) Alcohòlica Piruvat (glucosa) Llevats, Zymomonas CO2 Alliberació energia en calor Homolàctica Glu à(EMP)à Gli-3-P 2 lactats 2 ATP (rendiment 32%) Lactobacillus, Lactococcus Lactat Làctica Heterolàctica Glu à (WD) à Rib-5P Etanol 1 ATP Leuconostoc, Lactobacillus CO2 Àcid làctic, acètic, succínic Enterobacteriàcies Etanol 1-2 ATP Àcid-mixta Piruvat (glucosa) Escherichia, Salmonella, CO2 Viratge en el roig-metil Shigella H2 Fòrmiques Butanediol 2 ATP Enterobacteriàcies Etanol Butanediòlica Piruvat (glucosa) Positiu en el test VogesSerratia, Klebsiella, CO2 Proskauer Enterobacter, Erwinia H2 Acetat Propionibacterium, Propiònica Glucosa o lactat Propionat 3-5 ATP Clostridium propionicum CO2 Acetat, Etanol, Acetona, 2-3 ATP a nivell de substrat Clostridium butyricum , C.
Butírica i Butanol-acetona Piruvat (glucosa) isopropanol, butirat, Diferents productes segons Acetobutylicum butanol el pH del medi Àcids carboxílics (ex: 3 ATP D’aminoàcids: Reacció de 2 aa diferents (ex: Alanina i Acetats) Per fosforilació a nivell de Clostridium Stickland Glicina) CO2 i NH4+ substrat FONTS DE CARBONI ALTERNATIVES QUIMIOORGANOTROFS Objectius: reomplir els intermediaris del cicle de Krebs (reaccions anapleròtiques) Via Descripció Reacció Enzims Energia Piruvat + CO2 à Piruvat carboxilasa Fixació del CO2 a partir oxalacetat Fixació de CO2 PEP carboxilasa del piruvat o del PEP Fosfoenolpiruvat (PEP) + CO2 à oxalacetat Variació del cicle de Krebs Isocitrat liasa Cicle del glioxilat 2 Acetil-coA à oxalacetat (5 passos). Cicle reductiu.
Malat sintasa Desaminació Obtenció d’electrons Aminoàcid à cetoàcid Obtenció d’ATP a nivell oxidativa (poder reductor) Ex: alanina à piruvat de substrat Degradació aa: serina, treonina, Desaminació Específica d’alguns Aminoàcid à cossos d’aminoàcids aspartat, histidina, simple aminoàcids cetònics arginina Fermentació d’aminoàcids: Reacció de Stickland Reacció cíclica on s’obté 1. Activació àcid gras Es produeix molta aigua i Degradació d’àcids grassos: β-oxidació acetil-coA en cada volta.
(consum ATP) Acil-coA deshidrogenasa poder reductor i ATP S’obté poder reductor 2. Oxidació cíclica (Rendiment 42%) Degradació d’hidrocarburs Monooxigenasa alifàtics i aromàtics. Els Hidrocarbur à alcohol à (alifàtics) Qui? Fongs, Gram +, Degradació dels hidrocarburs segons a partir de: aldehid à àcid à àcid gras Dioxigenases Gram- (Pseudomonas) 1. Catecol (aromàtics) 2. Protocatecuat Tipus Desnitrificació Amb sulfats. (Guix) Incompleta: Oxidació fins a acetat 2lactat + SO42- à 2acetat + S2- Completa: oxidació fins a CO2 Acetogènics CO2 fins a acetat via acetil-coA Metanogènic Ús de transportadors lliures (Coenzim F420 i Coenzim B).
Sulfato-reducció Amb carbonats ANAERÒBICA: ATP per fosforilació oxidativa AERÒBICA RESPIRACIÓ Objectius: oxidar el NADH i aprofitar els electrons per obtenir energia Donador Acceptor Producte final Descripció Reacció d’electrons d’electrons (s’allibera) Sistema obert. Proteïnes Diverses Cadena de transport transportadores: NADH (NADH el electrònic à sortida de H+ deshidrogenasa, que passa a O2 H 2O à entrada H+ amb flavoproteïnes, prot Fela cadena de ATPasa à enegia (ATP) S, citocroms, quinones transport e-) Amb nitrats. Tipus: Nitrat à nitrit Orgànica NO21. Nitrat à nitrit NO3(nitrat reductasa) H2 Poc energètica (nitrat reducció) N2, N2O, NO2Orgànica 2. Nitrat à N2 Nitrat à N2 NO3És la més H2 energètica Orgànica 3. Nitrat à amoni Nitrat à amoni NO3Poc energètica H2 Microorganismes E. coli, Pseudomonas, Aeromonas, Neisseria E. coli (poc oxigen) Pseudomonas, Paracoccus denitrificans, Thiobacillus denitrificans Enterobacteris Desulfovibrio, Desulfomonas, Desulfobulbus, Desulfotomaculum Desulfonema, Desulfococcus, Desulfobacter lactat SO42- o S0 2 ATP S2- Acetat+SO42- à2CO2+H2S acetat SO42-, S0 2 ATP H 2S 4 H2 + 2CO2 à acetat + 2 H 2O + H + H2 CO2 Acetat Clostridium aceticum Metà (CH4) Methanobacterium.
La majoria són arqueus que es troben en els gradients 4H2 + CO2 à CH4 + 3H2O H2 CO2 Del nitrogen (ninitrifi cació Nitroso Nitro Annamox Del sofre Del ferro De l’hidrogen Carboxidobacteris Flux invers d’electrons Tipus QUIMIOLITOTRÒFICS Objectius: Ús de compostos inorgànics com a donadors d’electrons.
Energia per fosforilació oxidativa Respiradors. La gran majoria aerobis (n’hi ha d’anaerobis també) Donador Acceptor Descripció Reacció d’electrons d’electrons Amoníac à nitrit (enzim: NH3 + O2 à NO2- + H+ amoníac O2 à NO2 monooxigenasa) Nitrit à nitrat NO2- à NO3Nitrit O2 à NO3 Molt poc energètica Transferència d’electrons NH4 + NO2- à N2 +2H2O Amoníac Nitrit de l’amoníac al nitrit Tenen acumulacions de sofre, ja sigui inter o extracel·lular.
Necessiten de flux invers d’electrons. Poden ser: 1. Acidòfils (rusticianina) 2. Neutròfils (Fe2+ és més bon donador) Fixació de C inorgànic (quimiolitoautotròfics). No necessiten de flux invers d’electrons.
Ús de monòxid de carboni.
Necessiten de flux invers d’electrons. Regulen [CO] H2S + 2O2 →SO42- + 2H+ 2+ Fe à Fe 3+ H2S, S0, S2O32- Fe 2+ Microorganismes NitrosoNitroBacteris amb anamoxosomes.
Ex: Brocadia anammoxidans O2 à SO42- Thio- e- à Fe3+ (electrons lliures) Thiobacillus ferrooxidans, Leptospira ferrooxidans, Leptothrix ochraea 6H2+2º2+CO2 à (CH2O)n + 4H2O (enzim: hidrogenasa) H2 O 2 à H 2O Alcaligens, Ralstonia, Paracoccus, Pseudomonas CO+H2Oà CO2 +2H++ 2e(enzim: CO deshidrogenasa) CO à CO2 Alcaligenes, Carboxydovorans, Carboxydus, Pseudomonas FOTOSÍNTESI Objectius: Producció d’energia per fosforilació oxidativa. Incorporació de C utilitzant energia lumínica Font Font de Descripció Pigments antena Fixació CO2 d’electrons carboni Tipus ANOXIGÈNICA Fotosíntesi clorofíl·lica OXIGÈNICA No clorofíl·lica Bacteris vermells Bacteris verds Halobacteria Fotosíntesi acíclica (PSI PSII).
H2O (lito) à O2 (residu) Fotosíntesi cíclica (PSI) Acomulen sofre inorgànic (So) No obtenen ni la font d’electrons ni del carboni del sofre Matèria orgánica (órgano) Microorganismes CO2 (auto) Cl a Carotenoides Ficobilines Cicle de Calvin Cianobacteris Materia orgánica (hetero) BCl a Cicle de Calvin Bacteris vermells del sofre (porpres) Cicle d’Arnon (invers de Krebs) Bacteris verds del sofre NO. Són heteròtrofs! Arqueus: Halobacterium salinarum, H. halofium Fotosíntesi cíclica(PSI) H2S (lito) CO2 (auto) BCl c, BCl d Clorobactè BCl e Isoreniaretè halofíl·lics Quimioorganoheteròtrofs Ús de Bacteriodopsina per a generar gradient de protons.
Matèria orgánica (órgano) Matèria orgánica (hetero) Depèn de la llum però no de la clorofil·la ...