UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGIA CARRERA INGENIERIA DE ALIMENTOS UNIDAD 3 METABOLISMO Y BIOQUIMICA BACTERIANA ASIGNATURA: MICROBIOLOGIA GENERAL SIGLA Y GRUPO: IAL 110 “I1” DOCENTE: ING. YSELA A. CABALLERO TRUJILLO ¿Cómo realizan las células eucarióticas y las bacterias todas las actividades metabólicas? ¡¡¡No hay vida sin enzimas!!! productos celulares “Fermentos” Catalizador biológico Modifica la velocidad de una reacción química E. inorgánica E. orgánica COENZIMA APOENZIMA + COFACTOR HOLOENZIMA GRUPO PROSTÉTICO PROTÉICA INACTIVA ALTO P.M. NO DIALIZABLE INACTIVA BAJO P.M. DIALIZABLE E. ACTIVA Propiedades más importantes que caracterizan las enzimas Alto poder catalítico Alto grado de especificidad Dos clases o grupos generales Proteínas simples: sólo residuos de a.a Proteínas complejas: residuos de a.a + un cofactor (no a.a.) Según el lugar de acción: Exoenzimas - Extracelulares - Exocelulares Endoenzimas - Intracelulares - Endocelulares Según la influencia del sustrato específico: Enzimas constitutivas Enzimas adaptativas - inducibles o inducidas Concentración de la enzima Concentración del sustrato Temperatura pH Reducción Oxidación Oxidoreducción Deshidratación Desaminación Descarboxilación Fosforilación Hidrólisis Sitio activo Hug Montoya Villafañe Hugo Montoya Villafañe Metabolismo Catabolismo: reacciones catabólicas o energéticas Anabolismo: reacciones anabólicas o biosintéticas Nutrición Poder de selección Condiciones fisicoquímicas Temperatura Mínima Óptima Máxima Clase o tipo de temperatura 2. Medias 1. Bajas Bacterias psicrófilas 15 – 18 ºC Bacterias mesófilas 25 – 37 ºC 3. Altas Bacterias termófilas 50 – 55 ºC Potencial de oxidorreducción: Aerobias Anaerobias: Anaerobias estrictas Anaerobias moderadas Anaerobias aerotolerantes Anaerobias facultativas Microaerófilas Dióxido de carbono (CO ) 2 Capnófilas Hugo Montoya Villafañe Eh Concentración de iones de hidrógeno pH Cariogénicas mayores Acidófilas Acidúricas Streptococcus mutans Acidogénicas Streptococcus gordoni Lactobacillus Presión osmótica Bacterias osmófilas: Halófilas Sucrófilas o sacarófilas Luz y otras radiaciones Bacterias fotótrofas LUV Letalidad – Mutaciones RX Humedad Naturales: químicamente no definidos o precisos Sintéticos: químicamente definidos o precisos Agar: algas marinas 1 Gellidium Según la consistencia: Sólidos: 1,5 a 2,0 % de agar Semisólidos o blandos: 0,5 % de agar Líquidos: ausencia de agar Hugo Montoya Villafañe 2 Según su utilización: a. Simples b. Selectivos c. Diferenciales Sólido (recto) d. Enriquecidos e. Líquido De enriquecimiento f. De recuento g. Transporte Sólido (inclinado) Hugo Montoya Villafañe Nutrientes básicos Agua Carbono Nitrógeno Fósforo Azufre Otros: K, Mg, oligoelementos como Co, Fe, Cu, etc. Metabolitos esenciales Piruvato o Ácido pirúvico Factores de crecimiento Aminoácidos Bases nitrogenadas Vitaminas Hugo Montoya Villafañe Factores estimulantes Energía química Compuestos químicos Quimiotrófia Compuestos químicos orgánicos Líp Otros Energía lumínica Fototrófia Compuestos químicos inorgánicos Quimiorganotróficas CHO Prot A.a Fuentes de energía Quimiolitotróficas Fe H2S NH4 H2 Otros Fototróficas Hugo Montoya Villafañe Fotosíntesis Vegeta l Luz 2H2O + CO2 (CH2O)x + O2 + H2O Clorofila Fotosíntesis Bacteriana Energía radiante Luz 2H2A + CO2 (CH2O)x + 2A + H2O Bacterioclorofila Energía química AT P Mecanismos de transmisión Respiración: aerobia o anaerobia Fermentación Clase de oxidación Aerobia Oxígeno Anaerobia Un compuesto diferente del oxígeno Respiración Fermentación Hugo Montoya Aceptor final de hidrógenos Un compuesto orgánico es dador y aceptor de hidrógenos Grupo B Polisacáridos Celulosa: (Glucosa)n Celulasa Celulosa Celobiasa Celobiosa Glucosa Polisacárido Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa C e l u l o s a Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa n Trisacáridos Rafinosa: Galactosa + Fructosa + Glucosa Trisacárido Galactosa Fructosa Disacáridos Disacárido Fructosa Glucosa Glucosa Sacarosa: Maltosa: Lactosa: Rafinosa Fructosa + Glucosa Glucosa + Glucosa Galactosa + Glucosa Sacarosa Hugo Montoya Grupo A Fructosa Glucosa Monosacáridos Galactosa Glucosa Productos finales Glucosa + Enzimas Productos finales + Energía + Enzimas Hugo Montoya + H2O Carbohidrato Monosacáridos (polisacárido) Glucosiltransferasa (GTF) (Difusión facilitada) G G Piruvato Fermentación Ciclo de Krebs Cadena transportadora de electrones Hugo Montoya Isomerasa Enolasa PIRUVATO SIN O2 CON O2 SIN O2 BACTERIAS CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO HONGOS Y CÉLULAS MUSCULARES EN EJERCICIO GASTA 2 NADH +H 2 ETANOL + CO2 ATP GASTA 2 NADH +H 2 ÁCIDO LÁCTICO Hugo Montoya Prueba de fermentación de carbohidratos Producto final: Incubación Ácido Clasificación de la bacteria: Homofermentativa Caldo glucosado Campana Tubos de fermentación +de Durham Rojo de fenol Producto final: Incubación Ácido + gas Clasificación de la bacteria: Heterofermentativa Hugo Montoya + H2O Hidrolasa Hidrólisis Carbohidrato G Monosacáridos (Polisacárido) Glucólisis Sin O2 Sin O2 Fermentación Piruvato ( 2 ) Hugo Montoya Difusión facilitada Ácidos Gases Con O2 Ciclo de Krebs Glucosiltransferasa (GTF) NAD FAD Citocr Cadena transportadora de electrones Otros 3C Piruvato 4C Acetilo 2C Acetil CoA 2C 6C 8 Oxalacetato 1 Citrato 7 6 Malato Fumarato 5 Succinato Isocitrato 2 ∝ cetoglutarato Succinil CoA 4 3 CO2 CO2 A DP G T P GDP Hugo Montoya G Glucólisis Sin O2 Sin O2 Fermentación Piruvato ( 2 ) Gases: CO2 Con O2 Ciclo de Krebs Láctico Ácidos Acético Fórmico Otros productos NAD FAD Citocr Cadena transportadora de electrones Citocromos Citocromos Hugo Montoya ATP ADP + Pi H ADP + Pi FAD + Férrico NAD NADH +H Fe3+ CoQH FAD Fe2+ Fe3+ 1/2 Fe2+ O2 2 Citocr. FADH2 NADH +H Fe2+ CoQ Citocr. Citocr. Fe3+ Fe2+ Citocr. Fe3+ H2O NAD Ferroso ADP + Pi FADH + H AT P H+ AT P 2ATP 2ATP H+ e_ 34ATP P é p t i d o Proteína Aminoácidos Proteasa Proteína Peptidasa Péptido Aminoácidos Ácidos grasos Lípido Glicerol Lípidos Ácidos grasos + Glicerol Hugo Montoya Fisión binaria o bipartición Fragmentación Gemación Esporas Hugo Montoya Villafañe Progresión geométrica Hugo Montoya