El documento describe los diferentes mecanismos de transporte de nutrientes en bacterias, incluyendo transporte activo ligado a H+, transporte activo dirigido por ATP, y translocación de grupo. También discute los tipos nutricionales de bacterias, como autótrofos y heterótrofos, y fuentes comunes de nitrógeno, fósforo y carbono para bacterias.
2. MECANISMOS SON ESPECÍFICOS
LAS BACTERIAS TOMAN DEL MEDIO SÓLO LAS
SUSTANCIAS QUE LES SON NECESARIAS
EN HÁBITATS DE ESCASOS NUTRIENTES,
ÉSTOS ESTÁN DILUÍDOS, Y NECESITAN
INGRESARLOS EN CONTRA DE GRADIENTE,
POR TRANSPORTE ACTIVO
TIPOS DE TRANSPORTE: DIFUSIÓN SIMPLE,
DIFUSIÓN FACILITADA Y TRANSPORTE
ACTIVO.
3. TRANSPORTE ACTIVO:
PERMITE TRANSPORTE EN CONTRA DE
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN,
CONSUMIENDO ENERGÍA.
REQUIERE PROTEÍNAS RECEPTORAS
ESPECÍFICAS
ENERGÍA: ATP O GRADIENTE DE H+
4. TRANSPORTE ACTIVO LIGADO A SIMPORTE DE H+
El simporte se puede definir como el transporte
simultáneo de dos sustratos en la misma
dirección, por un mismo transportador sencillo.
Uno de los sustratos (H+) ha creado previamente
un gradiente de concentración, cuya disipación
es aprovechada por el otro sustrato para entrar
con él. Este otro sustrato puede ser:
- Una molécula de carga negativa
- Una molécula neutra. Ex: Sistema lactosa
permeasa de E.coli.
- Utilizado por E.coli para captar aminoácidos y
ácidos orgánicos
5.
6. TRANSPORTE ACTIVO DIRIGIDO POR ATP
SISTEMA ABC. Se trata de un sistema de
varios componentes, en el que existen
proteínas periplásmicas que captan el
sustrato con gran afinidad, y lo llevan hasta
unas proteínas de membrana, las cuales
acoplan el paso de dicho sustrato hasta el
citoplasma (sin alterarlo químicamente) con la
hidrólisis de ATP.
7.
8.
9. TRANSLOCACIÓN DE GRUPO
Es un sistema de transporte que acopla la
entrada del sustrato con su modificación
química por unión covalente con un grupo
químico.
La concentración del sustrato modificado
dentro de la célula supera con creces a la del
sustrato sin modificar en el exterior.
El sustrato queda modificado en su paso a
través de la membrana en la forma que la
bacteria emplea como primer intermediario
de su ruta metabólica.
10. Sistema Fosfotransferasa de Azúcares:
transporta diversos azúcares al interior de la
célula procariota al fosforilarlos utilizando
fosfoenolpiruvato como donante de fosfato.
Las proteínas del sistema fosfotransferasa de
azúcares pueden actuar como
quimioreceptores en la quimiotaxis.
En anaerobios estrictos y facultativos
E.coli capta: hexosas, manitol, sacarosa…
11.
12. FUENTES DE ENERGÍA
Fotótrofos: emplean luz como fuente de
energía.
Quimiotótrofos: obtienen la energía a partir
de la oxidación de compuestos químicos
reducidos (orgánicos o inorgánicos)
13. FUENTES DE ÁTOMOS DE HIDRÓGENO O
ELECTRONES.
Litotrofos: utilizan sustancias inorgánicas
reducidas como fuente de electrones.
Organotrofos: compuestos orgánicos.
FUENTES DE CARBONO
Autótrofos: pueden usar CO2 como fuente
única o principal de carbono (la mayoría
fotosintéticos)
Heterótrofos: emplean moléculas orgánicas
preformadas y reducidas como fuente de
carbono
14. TIPOS NUTRICIONALES (mayoría de microorgan.)
2. Autótrofos fotolitotrofos: energía lumínica,
donante inorgánico de hidrógeno y electrones,
CO2 como fuente de carbono.
3. Heterótrofos quimioorganotrofos: emplean
compuestos orgánicos como fuente de energía,
hidrógeno, electrones y carbono.
4. Heterótrofos fotoorganotrofos: utilizan la
energía lumínica y un donante orgánico como
fuente de carbono, de hidrógeno y electrones
5. Autótrofos quimiolitotrofos: compuestos
inorgánicos como fuente de hidrógeno,
electrones y energía. CO2 como fuente de
carbono
15. BACTERIAS NITRIFICANTES: H. QUIMIOLITOTROFOS
Oxidación del amoniaco a nitrato depende de la
actividad de dos géneros: Nitrosomonas sp. y
Nitrobacter sp.
Nitrosomonas: oxida el amoniaco a nitrito
a Nitrobacter: oxida el nitrito en nitrato
Cuando los dos géneros trabajan juntos el
amoniaco del suelo es oxidado a nitrato en un
proceso llamado nitrificación.
16. AEROBIAS: oxígeno molecular como último
aceptor de electrones en la cadena de
transporte electrónico. Ex: Pseudomonas sp.
ANAEROBIAS: mueren o se inhiben en
presencia de oxígeno. El aceptor de
electrones es un compuesto inorgánico
oxidado (respiración anaerobia), u orgánico
(fermentación). Ex: Desulfovibrio sp.
ANAEROBIOS FACULTATIVOS: pueden usar la
vía aerobia o anaerobia.
17. MICROAERÓFILOS: se inhiben con una
concentración de oxígeno igual o similar a la
atmosférica, pero crecen con pequeñas
cantidades de oxígeno. Utilizan la respiración
aerobia. Ex: Campylobacter sp.
ANAEROBIOS AEROTOLERANTES:
fermentación. Pero no se destruyen por el
oxígeno hasta cierta concentración en el
medio (8% aprox.).
18. Protección frente a productos de reducción del
oxígeno:
- Catalasa: destrucción de H2O2
- Superóxidodismutasa: destrucción de O2-
- Catalasa: aerobios, anaerobios facultativos (casi
siempre), microaerófilos(algunos), aerotolerantes.
- Superóxidodismutasa: aerobios, anaerobios
facultativos, microaerófilos, aerotolerantes.
- Anaerobios estrictos carecen de ambas enzimas,
o las tienen a muy baja concentración.
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20. Formación de ATP
Cadena transportadora de electrones: aceptor
final de los electrones es el oxígeno, y se
forma agua.
Finalmente se utiliza la energía procedente
del transporte de electrones para sintetizar
ATP: Fosforilación oxidativa.
21. Formación de ATP
Cadena transportadora de electrones: aceptor
final de los electrones es una molécula
inorgánica oxidada diferente al oxígeno. Los
principales aceptores son: nitrato, sulfato y
dióxido de carbono. Los metales también
pueden reducirse.
Finalmente se utiliza la energía procedente
del transporte de electrones para sintetizar
ATP: Fosforilación oxidativa.
Menos eficaz que la respiración aerobia
22. Obtención de ATP sin necesidad de que
intervenga una cadena transportadora de
electrones.
Moléculas orgánicas actúan como dadoras y
aceptoras de electrones
23. Además de carbono y oxígeno, los
microorganismos necesitan grandes
cantidades de fósforo, azufre y nitrógeno
para la biosíntesis.
Fuentes de Nitrógeno:
El N es el componente principal de las
proteínas, los ácidos nucleicos, las coenzimas
y muchos otros componentes celulares.
Gas N atmosférico, amoniaco, nitrato,
proteínas, peptonas, aa, bases nitrogenadas,
urea.
24. FUENTES DE FÓSFORO: FOSFATOS Y ÉSTERES
DE ÁCIDO FOSFÓRICO
FUENTES DE CARBONO: CARBOHIDRATOS,
PROTEÍNAS, AA, LÍPIDOS.