Bioquimica

FISIOLOGIA Y METABOLISMO BACTERIANO
Gustavo Varela
Las bacterias son seres vivos y están compuestas al igual
que las células eucariotas por proteínas, polisacáridos,
lípidos, ácidos nucleicos, entre otros. Estas moléculas a
su vez forman parte de estructuras celulares más
complejas, como por ejemplo la pared celular y la
membrana citoplasmática. Una característica de los seres
vivos es lacapacidad para sintetizar sus propios
constituyentes a partir de nutrientes que toman del medio
externo. El crecimiento bacteriano se define como el
aumento ordenado de todos los constituyentes químicos
de la célula. Se trata de un proceso complejo, que supone
la replicación de todas las estructuras y componentes
celulares a partir de los nutrientes exógenos.
El conocimiento de lafisiología y del metabolismo
bacteriano tiene algunas aplicaciones prácticas:
- Permite conocer el modo de vida y el hábitat de
diferentes especies bacterianas. El ser humano actuando
como hospedero por ejemplo, ofrece una variedad de
nichos ecológicos que se diferencian entre sí por
aspectos físicos y químicos (temperatura, concentración
de O2, pH, presión osmótica, etc.) en los cuales puedencrecer y multiplicarse distintas especies bacterianas, de
acuerdo a sus requerimientos nutricionales.
- Permite formular medios de cultivo para el aislamiento
e identificación de los patógenos participantes.
- Desde el punto de vista terapéutico nos permite conocer
y entender el modo de acción de algunos
antimicrobianos que bloquean una vía metabólica o la
síntesis de alguna macromoléculaesencial para la
bacteria.
El término metabolismo se refiere al conjunto de
reacciones químicas que tiene lugar en la célula, y tiene 3
funciones específicas a saber:
- obtener energía química del entorno, almacenarla, para
utilizar luego en diferentes funciones celulares,
-convertir los nutrientes exógenos en unidades
precursoras de los componentes macromoleculares de la
célula bacteriana,
-formar y degradar moléculas necesarias para funciones
celulares específicas, como por ejemplo, movilidad y
captación de nutrientes.
El metabolismo tiene lugar a través de secuencias de
reacciones catalizadas enzimáticamente, y se divide en
anabolismo y catabolismo. El proceso por el cual la
célula bacteriana sintetiza sus propios componentes se
conoce como anabolismo, y como resulta en laproducción de nuevo material celular, también se
denomina biosíntesis.
La biosíntesis es un proceso que requiere energía, por lo
tanto las bacterias deben ser capaces de obtenerla de su
entorno para crecer y, eventualmente, multiplicarse. El
conjunto de reacciones degradativas de los nutrientes
para obtener energía o para convertirlos en unidades
precursoras de la biosíntesis, se conocecomo
catabolismo.
Vimos de este modo los 2 tipos de transformaciones
químicas que ocurren simultáneamente en la bacteria, y
así el metabolismo es el resultado colectivo de ambas
reacciones. Las reacciones catabólicas resultan en la
liberación de la energía química contenida en los
nutrientes, mientras que las anabólicas la consumen. Por
lo tanto la energía liberada como resultado de lasreacciones de óxido-reducción del catabolismo debe ser
almacenada y transportada de algún modo. Una forma es
como compuestos con uniones fosfato de alta energía, y
son estos los que luego sirven como intermediarios en la
conversión de la energía conservada en trabajo útil. El
compuesto fosfato de alta energía más importante en los
seres vivos es el adenosintrifosfato (ATP). Este se
genera enla célula bacteriana por 2 procesos diferentes,
llamados: fosforilación a nivel del substrato y
fosforilación oxidativa.
METABOLISMO PRODUCTOR DE ENERGIA
En los seres vivos, la utilización de la energía potencial
contenida en los nutrientes se produce por reacciones de
oxido-reducción. Químicamente la oxidación esta
definida por la pérdida de electrones (e-) y la reducción
por la...