Metanogenesis

CAPITULO X

MODOS METABÓLICOS ESPECIALES

10.1. METILOTROFÍA

Un microorganismo es metilotrofo cuando emplea como fuente de carbono y energía
metano, metanol y otros compuestos reducidos de un átomo de carbono, bajo
condiciones aeróbicas. Esto significa que el microorganismo puede fabricar sus propios
compuestos orgánicos empleando como fuente de carbono dichas pequeñas
moléculas, yademás puede oxidarlas para obtener energía metabólica.
La metilotrofía se refiere a la capacidad de un organismo para utilizar compuestos
C1 como fuentes de energía.

Estos compuestos incluyen

metílicas, formaldehído y metanoato.

Varios

el metanol, aminas

otros sustrato menos

comunes

que

carecen de enlaces carbono-carbono también se pueden utilizar para el metabolismo.Ejemplos de metilotrofos son las bacterias Methylomonas y Methylobacter.
La metanotrofía es un tipo específico de metilotrofía que puede usar también metano
(CH4) como fuente del carbono. El metano es oxidado secuencialmente a metanol
(CH3OH), formaldehído (CH2O), metanoato (HCOO- ) y finalmente a dióxido de carbono
usando inicialmente la enzima metano-monooxigenasa.
Puesto que se requiereoxígeno para este proceso todos los metanotrofos
(convencionales) son aerobios obligados. La reducción de energía se produce en la
forma de quinonas y NADH durante la oxidación, lo que origina la fuerza motiva del
protón y, por lo tanto, la generación de ATP. Los metilotrofos y metanotrofos no se
consideran autótrofos porque suelen incorporar algunos de los metanos oxidados (u
otros metabolitos)como carbono celular antes de su oxidación completa a CO2.
El carbono se adquiere en el nivel del formaldehído usando la ruta de
la serina (Methylosinus,

Methylocystis)

o la ruta de la

(Methylococcus), dependiendo de la especie de metilotrofo.

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ribulosa monofosfato

Cuadro N0 10.1. Algunas características diferenciales de bacterias consumidoras
obligadas de metanol ymetilamida.

DPG=difosfatidilglicerol; PG=fosfatidilglicerol; PE=fosfatidiletanolamina;
GL=glucolípidos; V=resultado variable.
Fuente: (Pares I.F. y A. Juárez, 1997).

Básicamente las caterias metilotrofas se subdividen en dos grandes grupos: las
metilotrofas obligadas, que utilizan exclusivamente compuestos C1, y las facultativas,
las cuales, además de compuestos C1, pueden utilizarse sustratosformados por
cadenas multicarbonadas. Las metilotrofas obligadas se subdividen a su vez en dos
grupos: las que utilizan metanol y aminas metiladas pero no metano y las que solo
utilizan metano (metanotrofas). Se distingue también un grupo intermedio entre las
metilotrofas obligadas y las facultativas caracterizado por utilizar, además de
compuestos C1, un número muy limitado de compuestosmulticarbonados. Las
metilotrofas obligadas que no utilizan metano crecen sobre metanol y metilamina.
Muchas de ellas están estrechamente relacionadas con microorganismos facultativos
de espectro muy restringido.
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Las metilotrofas facultativas son muy variadas y cosmopolitas. No forman una entidad
taxonómica identificable, excepto en muy pocos casos (ej. Methylobacterium). Hay
grupos sinninguna relación aparente, en cambio otros tienen en común algunas
propiedades fisiológicas y características morfológicas y quizás cierta afinidad
filogenética. Hay facultativas que son extremófilas como Acidomonas methanolica. De
las características que más llaman la atención del inmenso grupo de metilotrofas
facultativas pueden destacarse las siguientes: la relación con fijadores denitrogeno
(Xantobacter

y algunas rizobiaceas), el crecimiento autotrofico (Paracoccus,

Nitrobacter, Rhodopseudomonas y Thiobacillus) y la presencia de bacterioclorofila
(Methylobacterium).
Algunas metilotrofas se distinguen por su diferente sistema de asimilacion del
amoniaco. Unas utilizan la glutamato deshidrogenasa:

En cambio, otras utilizan el ciclo del glutamato. Figura N0 10.1....