metabolismo bacteriano
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Metabolismo Bacteriano
Microbiología – Mip 133
Maestra Altagracia Jiménez Díaz
Todas las reacciones bioquímicas en una célula: tanto anabólicas como catabólicas.
Metabolismo
Reacciones Metabólicas
Reacciones
metabólicas.
CatabólicasDe
degradación.Exergónica
AnabólicasDe Síntesis.Endergónica
Libera energía
.consum
e energía
Catalizador biológico producido por un
organismo.
Enzimas
Enzima
Enzima.
Corresponden a dos clases
Proteínas Complejas.
Proteínas Simples
Dependiendo de donde
actúan
Extracelulares,
exocelulares o
exoenzimas.
Intracelulares,
endocelulares o
endoenzimas.
Tipos de EnzimasEnzimas
Extracelulares• Efectúan
cambios precisos en los nutrientes del ambientes externo para que puedan ser transportados al interior de la célula.
Enzimas Intracelulares
• Sintetizan el material celular y degradan los nutrientes
Propiedades fisicoquímicas de las enzimas
•Se desnaturalizan con el calor.
•Se precipitan con el etanol o con concentraciones elevadas de sales inorgánicas.
•No dializan o difunden, a traves de membranas semipermeables o selectivas.
Formación de la Holoenzima
Características de las Enzimas
Alto poder catalítico.
Alto grado de especificidad por los sustratos.
Sistemas Enzimáticos
Enzimas BacterianasEnzimas Bacterianas
Enzimas ConstitutivasSu formación no depende de un
sustrato especifico
Enzimas AdaptativasSu formación depende de la
presencia de un sustrato
Condiciones que afectan la actividad enzimática
1 •Concentración de la enzima.
2 •Concentración del sustrato.
3 •PH
4 •Temperatura.
Reacciones Fundamentales
1 •Reducción: incorporación de hidrogeno o electrones
2 •Oxidación: separación de hidrogeno o electrones
3 •Deshidratación. perdida de una molécula de agua del sustrato
4 •Hidrólisis: Introducción de agua en un enlace especifico del sustrato
5 •Desaminación: Separación de un grupo amino (NH2)
6 •Descarboxilización: separación de CO2 de un grupo carboxilo (COOH)
7 •Fosforilación: Adición de un grupo fosfato a una molécula orgánica
Nomenclatura de las enzimas
Reglas para nombrar y clasificar las enzimas
-asa•Se usa para una sola enzima. Ejemplo: catalasa.•Ureasa•Gelatinasa•Triptofanasa
Sistema•Cuando se desea nombrar un conjunto de enzimas que catalizan un conjunto de reacciones. Ejemplo: Sistema Succinatooxidasa.
Mecanismo de acción general de las enzimas sobre un sustrato dado
Naturaleza y mecanismo de acción enzimática
Inhibición de la acción enzimática
Inhibición de la acción enzimática.
Reversible
Competitiva
No competitiv
a
Irreversible
Metabolismo Bacteriano
1 •Anabólicas o biosinteticas.
2 •Catabólicas o energéticas.
Nutrientes.
Sustancias extracelulares de donde la célula obtiene energía para poder llevar a cabo la síntesis de sus componentes celulares indispensables para sus funciones vitales.
Condicionantes fisicoquímicos del crecimiento bacteriano
1- Concentración de iones de Hidrogeno: pH.
Bacterias acidogénicas. Bacterias acidofilas. Bacterias aciduricas.
Cont....2- Temperatura.
Baja Media Alta
Bacterias psicrofilas. Bacterias Mesófilas. Bacterias Termófilas.
Cont.…3- Presión Osmótica.
Medio Hipertónico Medio Hipotónico Medio Isotónico
Cont.…4- La luz y otros
tipos de radiación.
5- Potencial de oxido- reducción.
•Bacterias aerobias.•Bacterias anaerobias.•Bacterias microaerofilas.
6- Presencia de dióxido de carbono.
7- Nutrientes como fuente de energía.
•Autótrofas.•Heterótrofas.
7- Nutrientes como fuente de energía
Autotróficas.Autótrofas
Fototroficas.
Autótrofas quimiolitotroficas.
Nutrientes necesarios para las bacterias.
1 Nutrientes Básicos.
Macronutrientes.
1- Agua.2- Carbono.
3- Nitrógeno.4- Fosforo.5- Azufre.
6- Cationes.
Micronutrientes.
Cobre – Cobalto – zinc – molibdeno – manganeso.
Cont. 2 •Metabolitos esenciales
3 •Factores de Crecimiento.
4 •Factores estimulantes.
Cont.
Factores de CrecimientoAminoác
idos esencial
es precursores de proteína
s.
Vitaminas.
Bases puricas
y primidic
as.
Otros factores
.
Origen de los nutrientes Bacterianos
Origen de los nutrientes bacterianos.
Fuente Exógena
Fuente interbacterianas.
Degradativa
Excretora
Fuente endógena
Medios de Cultivo•Medios sintéticos o químicamente definidos.•Medios naturales o químicamente no definidos.
Origen.
•Líquidos.•Sólidos.•Semisólidos.
Consistencia
Cont. Medios de cultivo
•Medios simples.•Medios enriquecidos.•Medios selectivos.•Medios diferenciales.•Medios de enriquecimiento.•Medios de recuento.•Medios de transporte.
Composición
y utilizac
ión.
Medios de cultivosLa formula básica de los medios de cultivos: Agua Cloruro de sodio Peptonas Extractos de carne o levadura
Fuentes de EnergíaEnergía radiant
e.Energía Químic
a.
Mecanismo de transmisión de energía química
Mecanismos de
transmisión de energía
química
Respiración
Aerobia Anaerobia
Fermentación
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LAS EXIGENCIAS RESPIRATORIAS
La respiración y la fermentación son los dos mecanismos de que dispone la célula viva para proveerse de energía; ambos llevan a cabo la oxidación del sustrato.
La condición de aerobio o anaerobio puede ser estricta. Es decir ser una necesidad especifica, en tal caso recibe el nombre de anaerobio obligatorios o aerobios obligatorios, posiblemente este ultimo grupo posee enzimas esenciales, las cuales funcionan únicamente en el estado reducido y son particularmente sensibles a la inactivación del oxigeno.
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LAS EXIGENCIAS RESPIRATORIAS
Otras son facultativas y son capaces de vivir aeróbica o anaeróbicamente.
Microaerofilicos : han sido llamados aquellos organismos que requieren oxigeno libre en menor concentración que la existente en la atmósfera.
Medio de cultivo para el estudio de la respiración bacteriana es el Caldo de Thioglicolato
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Tipos de respiración bacteriana
Aerobia: crece en la superficie del tubo Anaerobia: crece en la profundidad del tubo de caldo de thioglicolato de sodio.
Microaerofilica: crece debajo de la zona oxigenada del tubo de caldo de thioglicolato de sodio.
Facultativa: crece en todo el tubo de caldo de thioglicolato de sodio.
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La respiración bacteriana Medio de cultivo Caldo de thioglicolato de
sodio y el indicador de oxigeno resazurina, azul
metileno y otros
Glucolisis(Reacción de catabolismo)
1 •Es el rompimiento de la glucosa.
2 •Se lleva a cabo en el citoplasma.
3 •El producto final de la glucolisis es el piruvato.
4 •No necesita de la presencia de oxigeno.
Fermentación
Fermentación
Bacterias heterofermentati
vas
Bacteria homofermentativ
as
Vía o ciclo de la pentosa fosfato
Catabolismo de los carbohidratos
Carbohidratos.
Carbohidratos simples.
Monosacáridos.
Carbohidratos complejos.
Polisacáridos. Trisacáridos Disacáridos.
Degradación de los Monosacáridos
Glucosa Enzima
Energía
Productos Finales.
Enzima
Ciclo del Acido Cítrico
Reacciones
•Es aquella en la que el piruvato se convierte en acetilo, libera Co2 y electrones de alta energía que son transportados por el NADH.
Reacción de
transición.
•Secuencia de reacciones de oxidación - reducción para la generación de ATP.
Cadena de
transporte electrónic
o.
Proteínas
1•Principales compuestos nitrogenados de todos
los sistemas biológicos.•Se componen de 20 aminoácidos unidos por
enlaces peptidicos.
2•Todos los aminoácidos presentan una
estructura compuesta por carbono unido a 4 grupos funcionales diferentes:
•Un grupo amino ; Un grupo carboxílico ; un hidrogeno; un grupo variable que se representa por las letras GV.
AminoácidosAminoácid
os.
Proteína o polipéptid
o.
Péptidos.
Catabolismo de Proteínas
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prueba Sustrato Enzima Producto final Interpretación
urea Caldo de Urea ureasa Amoniaco Fucsia+Limoncillo-
indol Caldo triptonado o peptonado
Triptofanasa Indol Añadir KovacsAnillo rojo+Anillo amarillo-
Gelatina Gelatina Gelatinasa LicuaciónIrreversible
Refrigerar Liquida +Gelifica -
Lisina Lisina Iron Agar (LIA)
Descarboxilasa
Desaminasa
Cadaverina
Ácido alfa ceto carbónico
Fondo morado+ Fondo amarillo-
Superficie rojo con fondo amarillo+ Sin cambio-Precipitado negro H2S
Proteólisis: Acción de las bacterias sobre las proteínas
Catabolismo de los lípidos
Reproducción y desarrollo bacteriano
Fisión Binaria Transversa.
Ciclo de desarrollo normal de los cultivos bacterianos
Latencia o rezago
• Durante la cual ocurre actividad metabólica vigorosa, pero las células no se dividen.
• Esta puede durar de algunos minutos a muchas horas.
Logarítmica o exponencial
• Las células se multiplican regularmente a ritmo constante.
• En condiciones apropiadas el desarrollo es optimo.
Estacionaria
• El desarrollo comienza a disminuir debido al agotamiento de nutrientes y producción de sustancias toxicas.
• Hay un equilibrio entre las bacterias vivas y las que mueren.
Muerte o declinación
• Las bacteria empiezan a morir rápidamente debido al agotamiento de sustancias nutritivas esenciales y acumulación de productos inhibitorios, en especial ácidos.
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