El magnesio es otro elemento que
se puede utilizar. El Mg2+ y Mg4+ son los más estables,
aunque hay mas formas. El potencial de oxidorreducción es de +0´79 que es
utilizado por microorganismos muy concretos. Energéticamente es tan favorable
como el oxigeno. Oxida compuestos orgánicos. Un ejemplo es Sewanella putrefasis.
Los electrones de la reducción viajan hacia el magnesio. Existe otro aceptor de
la reparación anaeróbica que son cualitativamente importantes, pero no
cuantitativamente. La reducción provoca que se elimine la toxicidad. Uno de
ellos es el selenio que pasa de seleniato a selenito y posteriormente a selenio
metálico que es inerte y no produce toxicidad. El arsénico es otro ejemplo y el
Sulfotomaculum puede realizar paralelamente la reducción del sulfato del
sulfuro de hidrogeno y la reducción de arseniato a arsenito. El arsénico y el
azufre forman el trisulfuro de arsénico que es un mineral que produce la
biomineralizacion. Las cloradas producen la decloracion reductora que es la eliminación
de cloro. Los compuestos orgánicos también pueden actuar de aceptor de
electrones. Los compuestos orgánicos no forman parte de los organismos en el
caso de que actúen como aceptor de electrones. Una vez oxidado se desecha como compuestos
orgánico reducido. Hay tres tipos de compuestos: fumarato pasa a succinato con
un potencial redox de 0´3V, el oxido de trimetilamina pasa a trimetilamina que
es secretado por los peces, y el dimetilsulfoxido pasa a dimetilsulfito que
tiene un potencial de +0´15V.
En la obtención de energía mediante quimiolitotrofia se produce por
la oxidación de compuestos orgánicos. Forma una cadena respiratoria que llega
hasta el aceptor final que suele ser el oxigeno. Las rutas so independientes.
Cuando utilizan dióxido de carbono como fuente de carbono necesitan de ATP y
NADH para la biosíntesis. Por ello la oxidación debe generar ATP y NADH para la
posterior biosíntesis. Las bacterias que oxidan el hidrogeno comprenden un gran
grupo que utilizan el hidrogeno y como aceptor tienen el oxigeno. Se les
denomina bacterias del hidrogeno que pertenecen a un grupo filetico. Todas
ellas son quimiolitotrofos facultativos. Estas producen poca energía y en
algunos casos si huy compuestos orgánicos prefieren ser quimiolitotrofos
oxidativos de compuestos orgánicos. El par oxigeno/hidrogeno poseen un
potencial Redox de -0´42v y el oxigeno es de -0´82v, por lo que producen
energía que les sirve para la síntesis de ATP. Inicialmente el hidrogeno reacciona
desprende un protón que se transfiere a una quinona, que transfiere los
electrones u se bombean los protones hacia el exterior. Los citocromo se
disponen según el potencial Redox, que en este caso es citocromo B, citocromo C
y citocromo A. el citocromo A reacciona con una oxidasa que produce el agua. A
nivel de la oxidasa se pueden bombear los protones. Este potencial de protones
se acopla a la síntesis de ATP. Los quimiolitotrofos necesitan NADH. Aquellas
bacterias que no pueden reducir el NAD los hacen a partir de electrones de la
quinona. La quinona tiene un redox de 0´00V
y el NAD de -0´32V. Los electrones deben ir en condiciones desfavorables
debido a esto se denominan transportador inverso de electrones. Se debe
consumir ATP para poder reducir el NAD. El rendimiento global es menor, ya que
parte del ATP se consume para generar NADH. Los que obtienen el NADH
directamente como los que lo obtienen a partir del transportador inverso de
electrones tienen como fuente de carbono el dióxido de carbono. Los obtienen
mediante el ciclo de Calvin. Al ser quimiolitotrofos facultativos si consiguen
compuestos orgánicos oxidan estos, antes que esta ruta.
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