microbiología

METABOLISMO MICROBIANO
1. INTRODUCCIÓN:
Metabolismo: Conjunto de reacciones bioquímicas de la célula.
Gran parte del metabolismo se establece el Escherichia-coli que se forma como modelo.
En las bacterias la mayoría del metabolismo se dirige hacia el crecimiento microbiano.
Para el crecimiento las bacterias precisan materiales, energía e información genética.
Podemos diferenciar fases:Captar nutrientes del medio directamente o después de modificarlos.
Liberar energía de los nutrientes mediante el catabolismo (ATP y poder reductor).
Sintetizar moléculas complejas a partir de nutrientes sencillos ( anabolismo).
El crecimiento requiere expresar el ADN para sintetizar proteínas estructurales y enzimas: también, duplicar el ADN para que pase a las células hijas.
El productoprincipal del metabolismo microbiano es la formación de nuevas células

2. VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO
En el metabolismo microbiano los nutrientes o sustratos se transforman en nuevas células. ( Creciemiento microbiano)
Etapas del metabolismo:
Mecanismos de entrada: transportan nutrientes a través de la cubierta y mantienen sus concentraciones en el interior celular.
Reacciones catabólicas:transforman los nutrientes o sustratos en metabolitos precursores y permiten la obtención de energía (ATP) y poder reductor.
Biosíntesis: rutas metabólicas que permiten la obtención de monómeros básicos (aa, nucleótidos, monosacáridos, ácidos grasos, …)
Polimerización: obtención de macromoléculas ( proteínas, ADN, ARN, polisacáridos, peptidoglicano…) a partir de los monómeros básicos.Ensamblaje: unión de macromoléculas para formar estructuras celulares: pared celular, ribosomas, flagelos…( TABLA 1)


3. EL METABOLISMO AERÓBICO
Mecanismos de entrada: (Escherichia coli)
Atraviesan la membrana externa a través de las porinas (solamente en Gram negativas).
Atraviesan la red de peptidoglicano
Se unen a las permeasas de la membrana plasmática y entran en la célula.
Las reaccionescatabólicas:
Permiten la obtención de 12 metabolitos precursores y poder reductor NAD(P) y ATP.
Se organizan en rutas catabólicas: secuencias de reacciones catalizadas mediante enzimas.
Las rutas catabólicas producen las trasformaciones químicas mediante los intermediarios metabólicos.
Las principales rutas catabólicas son: la glucolisis, el ciclo de Krebs y la ruta de las pentosas fosfato.
Losmetabolitos precursores:
E.coli necesita 12 metabolitos precursores y 25 reacciones para poderlos sintetizar a partir de glucosa.
La glucolisis origina 6 metabolitos precursores , el ciclo de Krebs 4 y 2 la ruta de las pentosas fosfato.
El poder reductor:
Muchas de las reacciones catabólicas son oxidativas (perdida de electrones).
Las reacciones anteriores se acoplan con otras que sonreductoras (ganancia de electrones).
Mediante las reacciones de oxido-reduccion (redox) se oriigina el poder reductor (NADH, NADPH Y FADH2) necesario en la biosíntesis.
Ejemplos de reacciones redox:
Succinato + FAD  fumarato + FADH2
Malato + NAD+  oxalacetato + NADH + H+
Las rutas catabólicas del metabolismo central:
Secuencias de reacciones catalizadas mediante enzimas que transformas lossustratos en productos finales y que originan metabolitos precursores, ATP y poder reductor.
Las rutas metabolicas del metabolismo central son la glucolisis, el ciclo de Krebs y la ruta de las pentosas fosfato.
El metabolismo central se inicia en la glucosa.
Origina intermediarios metabólicos, algunos de los cuales son metabolitos precursores.
Los productos finales son el CO2 y el H2O.
Existenotras rutas catabólicas que se unen al metabolismo central: catabolismo de aminoácidos y de ácidos grasos fundamentalmente.
La glucolisis:
Transforma la glucosa en dos moléculas de piruvato.
Origina 6 metabolitos precursores: G-6-P ; F-6-P; triosa-P; 3-fofoglicerato; fosfoenolpiruvato y piruvato.
Origina dos moléculas de ATP por fosforilacion a nivel sustrato.
Origina 2 moleculas de NADH....