b.e pruitt & jane j. stein capítulo 5
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Microbiology
B.E Pruitt & Jane J. Stein
AN INTRODUCTION EIGHTH EDITION
TORTORA • FUNKE • CASE
Capítulo 5
Metabolismo Microbiano
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Metabolismo Microbiano
• Metabolismo es la suma de las reacciones químicas en un organismo.
• Catabolismo – proceso donde se libera energía.
• Anabolismo – proceso donde se usa energía.
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• El catabolismo provee la energía y estructuras necesarias para el anabolismo.
Metabolismo Microbiano
Figure 5.1
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• La teoría de la colisión
• las reacciones químicas pueden ocurrir cuando los átomos, iones, y moléculas chocan.
• Se necesita la energía de activación para romper las configuraciones electrónicas.
• La velocidad de una reacción puede aumentar por las enzimas o aumentando la temperatura o presión
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Enzimas
Figure 5.2
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• Catalizador
• Específico para una reacción química
• Apoenzima: proteína
• Cofactor: Componente No Proteico
• Coenzima: Cofactor Orgánico
• Holoenzima: Apoenzima + cofactor
Enzimas
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Enzimas
Figure 5.3
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• NAD+
• NADP+
• FAD
• Coenzima A
Coenzimas Importantes
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Enzimas
Figure 5.4
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• Oxidoreductasa Oxidación-reducción
• Transferasa Transfiere grupos funcionales
• Hidrolasa Hidrólisis
• Liasa Remueve átomos sin hidrólisis
• Isomerasa Rearreglo de átomos
• Ligasa Unir moléculas, usa ATP
Clasificación de las Enzimas
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• Las enzimas pueden ser desnaturalizadas por la temperatura y pH
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
Figure 5.6
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• Temperatura
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
Figure 5.5a
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• pH
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
Figure 5.5b
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• Concentración del substrato
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
Figure 5.5c
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• Inhibición Competitiva
Factores que Influyen la Actividad Enzimática
Figure 5.7a, b
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• Inhibición No competitiva
Factors Influencing Enzyme Activity
Figure 5.7a, c
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• ARN que rompe y une al ARN
Riboezimas
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• Oxidación es pérdida de electrones.
• Reducción es ganancia de electrones.
Oxidación-Reducción
Figure 5.9
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• En los sistemas biológicos, los electrones son a menudo asociados con los átomos de hidrógeno.
Oxidación-Reducción
Figure 5.10
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• ATP se genera por la fosforilación de ADP
La Generación de ATP
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• La fosforilación a nivel substrato es la transferencia de energía PO4 - a ADP
La Generación de ATP
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• La energía liberada de la transferencia de electrones (oxidación) de un compuesto a otro (reducción) se usa para generar ATP por quimio ósmosis.
La Generación de ATP
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• La luz causa que la clorofila deje electrones (fotosíntesis). La energía liberada por la transferencia de electrones (oxidación) de clorofila a través de un sistema de moléculas transportadoras es utilizada para generar ATP.
La Generación de ATP
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Vías Metabólicas.
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• Catabolismo de los carbohidartos para liberar energía
• Glucólisis
• Ciclo de Krebs
• Cadena de transporte de electrones
Catabolismo de los Carbohidratos
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• La oxidación de glucosa a ácido del pirúvico, produce ATP y NADH.
Glucólisis
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• Se usan 2 ATP
• Se rompe la glucosa para formar 2 Glucosa-3-fosfato
Etapa Preparatoria
Figure 5.12.1
Preparatory
Stage
Glucose
Glucose
6-phosphate
Fructose
6-phosphate
Fructose
1,6-diphosphate
Dihydroxyacetone
phosphate (DHAP)
Glyceraldehyde
3-phosphate
(GP)
1
2
3
4
5
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• 2 glucosa-3-fosfato se oxidan a 2 ácidos de Pirúvico
• Se producen 4 ATP
• Se producen 2 NADH
Etapa de Conservación de Energía
Figure 5.12.2
1,3-diphosphoglyceric acid
3-phosphoglyceric acid
2-phosphoglyceric acid
Phosphoenolpyruvic acid
(PEP)
6
7
8
9
10
Pyruvic acid
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• Glucosa + 2 ATP + 2 ADP + 2 PO4– + 2 NAD+
2 pirúvic acid + 4 ATP + 2 NADH + 2H+
Glucólisis
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• La oxidación de moléculas libera electrones que van hacia la cadena de transporte de electrones
• Se forma ATP por fosforilación oxidativa
Respiración Celular
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• El ácido Pirúvico es oxidado
Paso Intermedio
Figure 5.13.1
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• La oxidación del acetil CoA produce NADH y FADH2
Ciclo de Krebs
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Ciclo de Krebs
Figure 5.13.2
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• Una serie de moléculas transportadoras que a su vez son oxidadas y reducidas pasan a la cadena de transporte de lectrones.
• La energía liberada puede ser utilizada para producir ATP por quimiosmosis.
Cadena de Transporte de Electrones
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Figure 5.14
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Quimiosmosis
Figure 5.15
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Quimiosmosis
Figure 5.16.2
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Resumen