Biotecnología

1. METABOLISMO
MICROBIANO
BY:
MAMANI MAMANI, Josselyn Leidy

2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL
“METABOLISMO
MICROBIANO”
Estudiante:
MAMANI MAMANI , Josselyn Leidy
Asignatura:
Biotecnología
Docente:
Dr. Hebert Hernan Soto Gonzales
Ciclo:
VII
Fecha de Entrega:
28 de septiembre, 2021
ILO - PERÚ

3. INTRODUCCION
El crecimiento microbiano requiere la formación de estructuras bioquímicas complejas como
proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos a partir de elementos preformados en el
mediode crecimientoo ser sintetizadosporla propiacélula; a suvez,este crecimientonecesita
de una fuente de energíaparaserllevadoa efecto;todoeste procesose designaconelnombre
de metabolismo,que se define como todas las transformacionesquímicas que ocurren en una
célula. Cuando este va dirigido a la síntesis de macromoléculas se le nombra biosíntesis o
anabolismo, el cual requiere de un aporte de energía que proviene del metabo-lismo
degradativo o catabolismo; la forma química usual en que se encuentra la energía es el
adenosín-trifosfato(ATP),elcual es generadopordiversosmecanismoscomo la fotosín-tesisy
a partir de compuestos inorgánicos y orgánicos. Estos elementos constitutivos o
macromoléculas tienen su génesis en unos pocos precursores denominados metabolitos
focales: glucosa-6-fosfato, fosfoenolpiruvato, oxalacetato y α-cetoglutarato, estos se
interrelacionan y originan compuestos intermediarios: fosfatos de azúcares, piruvato, acetil
CoA,aspartato,glutamato,etc.;yproductosterminalescomo:aminoácidos,basespirimidínicas,
polisacáridos, lípidos,entre otros(Fig.6.1). La formaciónde una macromoléculase produce por
los siguientes mecanismos: 1. Dirigidos por una plantilla: ADN y proteínas. a) ADN: sirve como
modelo para la autorreplicación y formación de los ARN (mensajero, ribosomal y de
transferencia).b) Proteínas:el ARNmsirve de modelo para la síntesis de proteínas. 2. Dirigidos
por enzimas: lípidos y carbohidratos. Estos elementos se auto - ensamblan y originan diversas
estructuras celulares como: ribosomas, pared celular, flagelos, membranas, etcétera. Es
necesarioque todoel procesoanterior (biosíntesis) seareguladoensu velocidady actividad de
las vías para que resulte equilibrado. El metabolismo es un complejo proceso donde pueden
utilizarse diversas vías o rutas para asimilarse un compuesto simple y una sola de ellas puede
poseervariosmecanismosde control.

4. METABOLISMO MICROBIANO
1. DEFINICIÓN:
El término metabolismo se utiliza cuando nos referimos a todos los procesos químicos que
tienen lugar dentro de una célula. Los elementos químicos básicos que utiliza una célula
provienendelmedio ambiente y estoselementosquímicos sontransformados por la célula en
los constituyentes característicos que componen dicha célula. Estos compuestos químicos se
llaman nutrientes y el proceso por el cual una célula transforma estos nutrientes en sus
componentescelularesse denominaanabolismoo biosíntesis.La biosíntesises un procesoque
requiere energía.Estaenergíase obtienedelmedioambiente.Lascélulaspuedenutilizar3 tipos
distintos de fuente de energía: luz, compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos. Aunque
algunos organismos obtienen su energía de la luz, la mayor parte lo hacen a través de
compuestos químicos. Cuando estos compuestos químicos se rompen originando compuestos
más simples se libera energía. Este proceso se denomina catabolismo. Las células también
necesitan energía para otras funciones celulares como es la motilidad (movimiento celular) y
transporte de nutrientes.Comohemosvisto existendosprocesosbásicos de transformaciones
químicas en las células: anabolismo y catabolismo. El resultado colectivo de las reacciones
anabólicas y catabólicas esel metabolismo.
El metabolismose divide en:
- Catabolismo:Reaccionesde generaciónde energía.
- Anabolismo:Reaccionesde síntesisque requierende energía.
Las reaccionescatabólicas producenenergíacomoATP,el cual esutilizado enlas reacciones
anabólicas para sintetizar el material celular a partir de nutrientes.
2. CLASIFICACION DELOSORGANISMOSSEGUN SU FUENTEDE CARBONOY ENERGIA
Fuente de Energía Fuente de Carbono
FOTOTROFOS Luz
QUIMIOTROFOS Química
AUTOTROFOS CO2
HETEROTROFOS CompuestosOrgánicos
Fuente de Energía Fuente de Carbono
FOTOAUTOTROFOS Luz CO2
FOTOHETEROTROFOS Luz COMPUESTOSORGANICOS
QUIMIOAUTOTROFOS Química CO2
QUIMIOHETEROTROFOS Química COMPUESTOSORGANICOS
✓ Fotoautotrofos:Vegetales,algas,bacteriasfotosintéticas.
✓ Fotoheterotrofos:Bacterias
✓ Quimioautotrofos:Bacterias.
✓ Quimioheterotrofos:Animales,Protozoos,bacterias

5. 3. LA ENERGIA Y EL PODERREDUCTOR EN EL METABOLISMOMICROBIANO:PAPELDEL
ATP Y DE LOSPIRIDIN NUCLEOTIDOS
La energía química es la energía liberada cuando un compuesto orgánico o inorgánico
es oxidado.En biología las unidadesde energíamás usadasson la kilocaloría (Kcal) y el
kilojulio (KJ).1 Kcal = 4.184 KJ.La utilización de energíaquímica enlos organismosvivos
está implicada con las reacciones de oxidación-reducción, llamadas REDOX ya que por
cada oxidaciónque ocurre tiene quehaberunareducción.Unaoxidaciónse definecomo
la eliminación de electronesde unasustanciayuna reducciónse define comola adición
de electrones a una sustancia. En bioquímica, las oxidaciones y reducciones
frecuentemente conllevan no sólo la transferencia de electrones, sino de átomos
enterosde hidrógeno.
La energía liberada como resultado de las reacciones redox debe de conservarse para
ser utilizada por la célula. En los organismos vivos, la energía química liberada en las
reacciones redox se transfiere normalmente a una variedad de compuestosfosfatoen
la forma de enlaces fosfato de alta energía. El compuesto más importante en los
organismosvivos que contiene enlacesfosfatode alta energíaes el adenosíntrifosfato
(ATP).ElATP contiene 2 enlacesfosfatode altaenergía.Se puede considerarque elATP
tiene por objeto "atrapar" una parte de la energía libre que queda disponible en las
reaccionescatabólicas e impulsar reaccionesbiosintéticasal activar ciertos metabolitos
intermediariosde la biosíntesis.
Además del ATP, existen otros compuestos de alta energía que activan intermediarios
metabólicosy así impulsanciertas reaccionesde biosíntesis:
COMPUESTOSDEALTA ENERGIA CAUSA ACTIVACIÓN EN LA BIOSINTESISDE:
Guanina,Uridina Proteínas,Peptidoglicano,Glucógeno
Citidina Fosfolípidos
Desocitimidina Lipopolisacáridos
Acetil coenzimaA Ácidos grasos

6. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos primarios
queproduce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamosrealizar?
¿Cuál es la fuente
de Carbono?
¿Este microrganismo
como lo podríamos
aplicar para la
biotecnología e
ingeniería ambiental?
Lactobacilaceas
(Bacteria)
Monosacaridos
Aminoacidos
Proteínas
Acidos nucleicos
✓ Etanol
lactato
✓ Acetato
✓ H2 + CO2
Glucosa
Biotecnología:
Rendimientodelazúcar
y bacteria fermentadora
Ingeniería ambiental:
En la estabilización de
lodos

7. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos primarios
queproduce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamosrealizar?
¿Cuál es la fuente
de Carbono?
¿Este microrganismo como
lo podríamosaplicarparala
biotecnología e ingeniería
ambiental?
HondosUnicelulares
- Ácidos
Nucleicos
- Monosacáridos
- Polisacáridos
- Proteínas
- Acetato
- Etanol Glucosa
Biotecnología:
Procesos Industriales,
investigación médica, etc.
Ingeniería Ambiental:
La mejoraenla agrícola

8. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos
primarios que
produce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamosrealizar?
¿Cuál es la fuente de
Carbono?
¿Este microrganismo
como lo podríamos
aplicar para la
biotecnología e
ingeniería ambiental?
Reparación aeróbica
- Proteínas
- Aminoácidos
- CO2
- H+H2O
Glucosa
Biotecnología:
Producción deproteínas
Ingeniería Ambiental:
Biorremediación de
efluentescontaminados
por cromo (VI),usopara
limpiar metalespesados

9. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos primarios
queproduce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamos
realizar?
¿Cuál es la fuente
de Carbono?
¿Este microrganismo
como lo podríamos
aplicar para la
biotecnología e
ingeniería ambiental?
- Bacteria
- Thiobacillus
- Quimiolitotrófica
- Respiración
aeróbica
- Ácidos
nucleicos
- Proteínas
- Aminoácidos
- monosacáridos
- H + S
- H2O
CO2
Biotecnología:
Biolixiviación,
Biomineria
Ingeniería Ambiental:
Tratamientode aguas
acidas.

10. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos primarios
queproduce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamosrealizar?
¿Cuál es la fuente
de Carbono?
¿Este microrganismo
como lo podríamos
aplicar para la
biotecnología e
ingeniería ambiental?
Cianobacteria
- Ácidos
nucleicos
- Proteínas
H + S CO2
Biotecnología:
Producción de nuevos
productos químicos
Ingeniería ambiental
Biorremediación

11. ¿De qué tipo
microrganismo seria,
según el modelo?
¿Cuáles son los
metabolitos primarios
queproduce?
¿Cuáles son los
metabolitos
secundarios que
produce y que
aplicaciones
podríamosrealizar?
¿Cuál es la fuente
de Carbono?
¿Este microrganismo
como lo podríamos
aplicar para la
biotecnología e
ingeniería ambiental?
Fotoautótrofo
Microalga
- Acidos
Nucleicos
- Proteinas
- Polisacáridos
- Aminoacidos
- monosacáridos
- H + OS CO2
Biotecnología
Usopara biodiesel
Ingeniería ambiental
Biorremediaciónde
aguas residuales
domesticas