Bloque IV: Metabolismo y fisiología microbianos

Tema 11: Obtención de energía.

El metabolismo es el conjunto de reacciones enzimáticas que producen energía y sustancias para el organismos. Hay dos tipos de reacción que son anabolismo y catabolismo. El catabolismo es el conjunto de reacciones que se implican en la obtención de energía. En unicelular no hay especialización. El microorganismo recibe energía desde el exterior y el catabolismo produce energía desde el interior. Los productos son excretados. La captación de nutrientes es mediante el anabolismo, para obtener la composición celular. El catabolismo produce energía para la captación de nutrientes, biosíntesis y para generar el movimiento celular. Los microorganismos se clasifican en base a diferentes fuentes que utilizan:

 Fototrofos: si el organismo utiliza como fuente de energía la luz.

 Quimiotrofos: si el organismo produce energía mediante reacciones químicas. Se dividen en dos:

     Quimiorganotrofos: si oxidan compuestos orgánicos

     Quimiolitotrofos: si oxidan compuestos inorgánicos.

Según la fuente de carbono que utilicen pueden ser autótrofos y heterótrofos. Los autótrofos obtienen la energía a partir de dióxido e carbono y los heterótrofos la obtienen a partir de compuestos orgánicos. Los mixotrofos lo obtienen de las dos formas. En microorganismos podemos encontrar todas las combinaciones posibles.

Otra posible división es en fermentadores y respiradores. A partir de compuestos orgánicos se puede producir la biosíntesis. En la fermentación se produce la oxidación mediante la perdida de electrones que no son captados. Se oxidan parcialmente y hay un menor rendimiento. Se libera energía y se acopla a la síntesis de ATP, que se denomina síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato. La respiración produce la oxidación completa hasta dióxido de carbono. Los electrones son recogidos por el transportador de electrones, NAD que los cede a la cadena respiratoria llegando a un aceptor final que es exógeno que si es oxigeno es una respiración aeróbica y si es distinto de oxigeno es anaeróbica. Esta acoplada al transporte de electrones en el que se produce liberación de energía que produce ATP. Esto produce la fosforilación oxidativa.

Independientemente de la vía existe una ruta que es común a ambos casos que es la glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof. Pasamos de glucosa a piruvico mediante la producción de 2 ATP y          2 NADH.

Hay microorganismos que no tienen esta ruta. La vía de las pentosas fosfatos es un sistema que produce la síntesis y degradación. Es una ruta cíclica en la que se produce ATP, NADH, ácidos nucleicos y aminoácidos. En la degradación de azúcar presenta dos procesos dependiendo que quien sea el aceptor de electrones. No solo se produce ATP, sino que se recicla el NAD, mediante la reducción del NADH.