El documento resume los principales conceptos del metabolismo en los microorganismos, incluyendo el anabolismo y catabolismo, las vías metabólicas como la glucólisis y el ciclo de Krebs, y los diferentes tipos de metabolismo como la fototrofía, litotrofía y respiración. También describe las clasificaciones de bacterias según su temperatura óptima, requerimiento de oxígeno y fuentes de energía y carbono.

1. METABOLISMO EN LOS
MICROORGANISMOS
ELABORADO POR:
ZAIDA ROCIO CONTRERAS VELASQUEZ
BACTERIÓLOGA Y LABORATORISTA CLÍNICO
ESPECIALISTA EN PRÁCTICAS PEDAGÓGICAS UNIVERSITARIAS
ESPECIALISTA EN EPIDEMIOLOGÍA CLÍNICA

2. ANABOLISMO VS CATABOLISMO
NUTRIENTES DEL
AMBIENTE
MACROMOLÉCULAS:
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
Ácidos Nucléicos
PRODUCTOS
DE DESECHO:
H20
CO2
ATP
ATP

3. GENERACIÓN DE ENERGÍA
OXIDACIÓN DE COMPUESTOS
ORGÁNICOS Y CONSERVACIÓN DE
ENERGÍA EN EL ATP
FERMENTACIÓN RESPIRACIÓN
Otro aceptor
final de
electrones
O2
AEROBIA
Otro oxidante
ANAEROBIA
LITOTROFOSFOTÓTROFOS
FOTOSÍNTESIS N
P S
C

4. GLUCÓLISIS
 DOS ETAPAS
 Primera etapa: desde la molécula
de glucosa hasta la producción
de Fructosa 1,6 bifosfato: los
intermediarios son hexosas.
 Segunda etapa: a partir de la
ruptura de la fructosa 1,6
bifosfato: los intermediarios son
triosas. Donde las dos triosas
producidas sufren
interconversión con una de las
triosas, el gliceraldehido 3-
fosfato , el cual sigue a través de
la vía

5. DESTINO DEL PIRUVATO EN
CONDICIONES ANAERÓBIAS

6. FERMENTACIÓN
LÁCTICA
FERMENTACIÓN
ALCOHOLICA

7. DESTINO DEL PIRUVATO EN
CONDICIONES AEROBIAS

8. CICLO DE KREBS O DE LOS ACIDOS
TRICARBOXILICOS

9. El sentido metabólico del ciclo del ácido cítrico es obtener electrones de alta energía que pasarán a la
cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa para producir ATP.
Aunque en el ciclo no interviene el O2, se requiere de condiciones aerobias.
CADENA DE TRASNPORTE DE ELECTRONES:
EL FINAL DEL CATABOLISMO AEROBIO

10. FOTOTROFÍA
 Capacidad de captar energía
de la luz.
 Utiliza la luz como fuente para
generar ATP
 Al igual que la fosforilación
oxidativa: tiene un gradiente
electroquímico de protones a
ambos lados de una
membrana, el cual alimenta
las ATP-sintetasas.

11. FOTOTROFÍA
CAPACIDAD DE CAPTAR ENERGÍA LUMÍNICA (FASE
LUMINOSA) CON SU EMPLEO PARA FIJAR CO2
(AUTOTROFÍA) HASTA MATERIAL CELULAR (FASE
OSCURA)
ECUACIÓN (Dependiendo del topo de donante de
electrones):
2H2A + CO2[CH2O] + H2O + 2A

12. FOTOTROFÍA
 Cianobacterias, algas y plantas verdes:
H2A = H2O como agente reductor o donante de
electrones
Se genera O2 (FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA)

13. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Oxigénica
 Es la principal forma de metabolismo autótrofo, por
ella la atmosfera terrestre se enriqueció de
oxígeno, el cual era casi ausente.
 La combinación de CO2 + H2O formó azúcar
(oxígeno en exceso, el cual es liberado).
 Se genera ATP.
 Poder reductor : se debe a Fotosistemas I (PSI) y II
(PSII).
 Los fotosistemas contienen clorofila en las
membranas tilacoides.

14. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Oxigénica

15. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Anoxigénica
 Convierten la energía de la luz en energía química
necesaria para el crecimiento.
 No se produce Oxígeno
 Contienen una bacterioclorofila (diferente a la clorofila
de las plantas).
 Contienen carotenoides (pigmentos encargados de la
absorción de la energía de la luz y posterior
transmisión de la bacterioclorofila.
 Bacterias rojas y bacterias verdes.
 Solo existe el fotosistema I.

16. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis anoxigénica

17. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Anoxigénica
 En las bacterias rojas y verdes la
energía absorbida de la luz se
utiliza para transportar un
electrón desde la clorofila a la
cadena de transporte de
electrones que finalmente cede el
electron a la misma clorofila.
 Aquí se genera la energía para
sintetizar ATP.
 Clorofila: donador y aceptor de
electrones

18. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Anoxigénica
 Por no tener el Fotosistema I, de manera que al
carecer de fotosistema II no están capacitadas
para usar el agua como dador de electrones, y en
consecuencia, no producen oxígeno al realizar la
fotosíntesis.

19. FOTOTROFÍA: Fotosíntesis Anoxigénica
 Tres tipos de bacterias :
 Sulfobacterias purpúreas: emplean sulfuro de
hidrógeno (H2S) como dador de electrones. Acumulan
azufre en su interior.
 Sulfobacterias verdes : utilizan el azufre, pero no lo
acumulan.
 Bacterias verdes: carentes de azufre, usan materia
orgánica, como el ácido láctico, como donadora de
electrones.

20. FIJACIÓN AUTOTRÓFICA DEL CO2
 Autótrofos: fototrofos y litótrofos convierten el CO2
en materia orgánica.
 OBTIENEN TODO EL CARBONO DEL CO2 :
FIJACIÓN DEL CO2
 Todas las reacciónes ocurren en completa
oscuridad, empleando el ATP y como reductor el
NADPH
 Se requiere la utilización del Ciclo de Calvin o Ciclo
del C3

21. Ciclo de Calvin:

22. Ciclo de Calvin: Balance general
6CO2 + 12 NADPH + 18 ATP 
C6H12O6 + 12 NADP+ + 18ADP + Pi

23. LITOTROFÍA:
 Los organismos que pueden obtener su energía de
la oxidación de los compuestos orgánicos se llaman
litótrofos.
 La mayor parte de las bacterias litótrofas son
tambien autótrofos por obtener todo su carbono del
CO2.
 Se requieren dos condiciones:
 Energía en forma de ATP
 Energía reductora: donador de electrones son
sustancias inorgánicas.

24. Bacterias oxidantes del Hidrógeno:
 Se utiliza como fuente de energía.
 Son litótrofos facultativas capaces de desarrollarse
como organótrofos convencionales.
 Comprenden el grupo de las eubacterias.
 Hay organismos que utilizan un compuesto
inorgánico como fuente de energía y un compuesto
organico como fuente de carbono: mixotrofos

25. Bacterias del azufre
 Compuestos de azufre reducido se utilizan
como donadores de electrones , p.e sufluro de
hidrógeno (H2S), el azufre elemental (S°) y el
tiosulfato (S2O3
2).
 Producto final de la oxidación del azufre:
SO4
2-.
 En las reacciones de oxidación del azufre se
produce H+. Ello acidifica el medio.
 El ácido formado por las bacterias es el
acido sulfúrico (H2SO4).
 Averiguar: efectos de la acidificación del
medio a nivel ambiental.

26. Bacterias oxidantes del hierro
 La oxidación aerobia del hierro del estado ferroso
(Fe+2) a hierro en el estado férrico (Fe+3), es una
reacción productora de energía.
 El hierro férrico forma el hidróxido férrico muy
insoluble [Fe(OH)3] que precipita en el agua.
 La mayor parte de las bacterias oxidantes del hierro
stambien oxidan el azufre y son acidófilas obligadas.
 Por ejemplo el Thiobacillus ferrooxidans, es muy común
en ambientes oxidados (vertederos de minas de
carbón)

28. RESPIRACIÓN ANAEROBIA
 Las fuentes de energía que utilizan los organismos
para llevar a cabo la respiración son compuestos
orgánicos, pero tambien varios organismos
litotróficos pueden efectuar este proceso.
 La mayoría son procariontes.
 Tienen importancia ecológica e industrial.
 El sistema de transporte está compuesto por
citocromos.

29. Metabolismo:
Asimilación vs Desasimilación
Metabolismo de Asimilación Metabolismo de Desasimilación
El microorganismo reduce el compuesto
para utilizarlo como nutriente.
El microorganismo reduce el compuesto
para utilizarlo como aceptor de
electrones.
Los átomos terminan cómo
macromoléculas.
El producto se excreta hacia el ambiente.
Llevado a cabo por bacterias, hongos,
algas y plantas superiores.,
Sólo se lleva a cabo en procariontes.
Compuestos inorgánicos como NO3
-, SO4
2-, y CO2 son reducidos por muchos
microorganismos como fuentes de Nitrógeno, Azufre y Carbono.
Los productos terminales son grupos amino, sulfihidrilo y compuestos
orgánicos de carbono

30. Reducción de Nitratos y proceso
de desnitrificación
 Las moléculas nitrogenadas más ampliamente distribuidas en
la naturaleza: amoniaco y nitrato .
 Se forman en la atmósfera, junto con el N2, la forma más
estable de nitrógeno.
 Desnitrificación: el aceptor común del nitrógeno (NO3
-) se
convierte en formas más reducidas N2O, NO y N2.
 Primera etapa de la reducción de nitratos: nitrato reductasa,
inhibida por el oxígeno por lo tanto, esto proceso es anaerobio.
 Segunda etapa: nitrito reductasa.

31. Reducción de sulfatos:
 Compuestos inorgánicos de azufre son importantes
aceptores de electrones en la respiración
anaeróbica.
 Sulfato (SO4
2-) , forma más oxidada del azufre, es
uno de los aniones principales en el agua de mar,
utilizado por las bacterias reductoras del sulfato.
 Producto final:H2S importante en reacciones
biogeoquímicas.

32. El carbonato (CO2) como aceptor
de electrones
 Mas común en la naturaleza.
 Producto importante del metabolismo de energía
de los organótrofos.
 Metanógenos: grupo de arqueobacterias, utilizan
el H2 como donador de electrones, se forma metano
(CH4)
 Homoacetógenos: producen acetato en vez de
metano a partir de CO2 y H2.

33. BACTERIAS: Nutrición y metabolismo
CLASIFICACIÓN FUENTES DE
ENERGÍA
FUENTES DE
CARBONO
EJEMPLOS DE VIAS
METABOLICAS
Quimiorganotrófi
co (heterotrófico)
Compuestos
químicos
Compuestos
orgánicos
(celulosa,
quitina,
lignina,
hidrocarburos
•Glucólisis, ciclo del ácido cítrico, ruta de
la ceto-desoxi-fosfogluconato
(pseudomonas), vía de las pentosas
fosfato, fermentación.
•Pueden (aerobios) o no (anaerobios:
fermentación) utilizar el O2 cómo ultimo
receptor de electrones.
Quimiolitotrófico
(autotrófico)
Compuestos
inorgánicos
Compuestos
inorgánicos
•Oxidación del H2 (reducción del sulfato
y bacterias acetogénicas)
•Oxidación del Azufre(H2S, S0, S2O3
-2
•Oxidación del hierro ferroso (F2+).
•Nitrificación (NH3)

34. CLASIFICACIÓN FUENTES
DE
ENERGÍA
FUENTES DE
CARBONO
EJEMPLOS DE VIAS
METABOLICAS
Fotoorganotrófic
o
Energía
radiante
Compuestos
orgánicos
Fotosíntesis oxigénicas (Cyanobacterias)
Fotolitotrófico Energía
radiante
Compuestos
inorgánicos
Bacterias verdes y púrpuras del azufre(
donador de electrones: azufre, hidrógeno
y sulfuro de hidrógeno
BACTERIAS: Nutrición y metabolismo

35. BACTERIAS

36. BACTERIAS: Según su temperatura
TIPO CRECEN °T OPTIMA
Termófilas entre 40°C y 90°C de 55°C a 75°C.
Mesófilas Entre 5°C a 47°C de 30°C a 45°C
Psicrófilas Entre 5°C a 20°C De 12°C a 15°C
Psicrótrofas Entre 5°C a 35°C De 25°C a 30°C

37. BACTERIAS: Por su requerimiento de
oxígeno
Depende en buena medida de la disponibilidad de las enzimas
eliminadoras de peróxidos y superoxidos.
 Aerobias estrictas: Depende de O2 para su crecimiento.
 Anaerobias estrictas: Se desarrollan en ausencia total de O2,
utilizan aceptores finales distintos del oxígeno: CO2, H2 y
N2, o poseen metabolismo estrictamente fermentativo.
 Anaerobias facultativas: Puede desarrollarse en presencia o
ausencia de O2, aunque predominan en medios
anaeróbicos.
 Microaerófilas: Sólo se pueden desarrollar en presencia de
bajas tensiones de O2 (menor del 12% en lugar del 20% que
es la atmósferica) y altas tensiones de CO2.

39. MUCHACHOS GRACIAS
AHORA A ESTUDIAR!!!