METABOLISMO ANAERÓBICOMETABOLISMO ANAERÓBICO
Sistema de transporte de e- es similar a la Respiración aeróbica (O2)
Aceptores alternativos de e-: NO-3
SO4-2
CO2
Fumarato/Succinato
Aceptor final: NO-3 -NH2 M. desasimilador
Ambiente
e-
Requerimiento nutricional de N: NO-3 -NH2 M. asimilador
Reducción del SO4-2
ATP-SULFURILASA
Reducción del CO2
H2 ó C-org.
CH4+H2O
H3C- C=O O-+ H2O
HCO3- + H+ HCO3- + H+
Metanogénesis Acetanogénesis
ATPF.H+
F.H+Fosforilación a nivel S
Acetanogénesis
Via “Acetil-CoA”
En microorganismos Gram (-)
Metanogénesis
Arqueas anaerobias estrictas
Co-Enz exclusivas de la metanogénesis
1-CO2 activado por Enz-Metanofurano y reducido a formilo.
2- Transferencia del Fomilo a Enz-Metanopterina, deshidratado y reducido a metilo.
3- Transferencia a Enz-CoM
4- Reducción a Metano por metil-reductasa (F430-CoB).
Energética
Reducción del NO-3
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICOMETABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
Obtienen la E de la oxidación de compuestos inorgánicosObtienen el C para biomasa del CO2
Compuestos reducidos del S Actividad volcánica del N Actividad agrícola Fe (++) Actividad minera
H2
NADH
H2 + CO2 + O2 C-org + H2O
Oxidación del H2
Hidrogenasa
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
Oxidación de compuestos reducidos del S
S-2
SO3-2
So
SO4-2
Sulfito oxidasae-
e-S2O3-2
NADH
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
Oxidación del Fe (++)
Fe+2Fe+3
NADH
Rusticianina
Fe(II) estable en ambientes óxicos a pH ácido.
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
Fe+2 + O2 + H+ Fe+3 + H2O
Thiobacillus ferrooxidansF. Motriz de H+ naturalnatural
Bajo rendimiento energético
Oxidación de compuestos del N
B. Oxidadoras del NH3 NO2- Nitrosomonas
B. Oxidadoras del NO2- NO3- Nitrobacter
Grupo B. Nitrificantes
NO2-/NH3 Eo´= + 0,34 v
NO3-/NO2- Eo´= +0,42 v
Bajo rendimiento energético
METABOLISMO QUIMIOLITOTRÓFICO
NH3 NH2OH
Monooxigenasa (AMO)
NO2-
Oxidorreductasa (HAO)
NO2- NO3-
Oxidorreductasa (NOR)
e-
Ciclo CalvinCO2 Biomasa
NADH por Flujo inverso de e-
ATP
Fijación del CO2 - Ciclo de CalvinFase oscura Fotosíntesis (biosíntesis)
B. RojasCianobacteriasQuimiolitótrofosArqueas hipertermófilas
Algas / Plantas
Ribulosa bifosfato Carboxilasa (RubisCO)
Fosforribuloquinasa
Oxidación anóxica de NH3 ANAMOXOxidación anóxica de NH3 ANAMOX
NH4+ + NO2- N2 + H2O Brocadia anammoxidans(Anaeróbica)
NH3
Nitrosomonas (aeróbica)
CO2 + NO2- Biomasa + NO3-
¿?
Tratamiento de aguas residuales, eliminación de NH3 en anaerobiosis
Brocadia anammoxidans (Planctomycetes)
METABOLISMO FOTOSINTÉTICOMETABOLISMO FOTOSINTÉTICO
Fase LuminosaFase Oscura
Anoxigénica
P. Reductor CO2 ADPSH2
S
SO4-2 C-org ATP
LuzNADH
Oxigénica
P. Reductor CO2 ADPH2O
O2 C-org ATP
LuzLuz
NADPH
MEMBRANAS FOTOSINTÉTICAS
Los pigmentos están integrados en sistemas de membrana internos:
a) repliegues de membrana citoplasmática,
b) apilamiento de membrana citoplasmática,
c) en la membrana citoplasmáticad) clorosomas
Mayor eficiencia de absorción de luz
CR
CR
CR
Asociación proteína-pigmentos
Fijación de CO2 en la etapa oscura
(biosíntesis)
SH2, donor de e- hasta Q.
Luego contra gradiente con gasto de E (F. Motriz de H+) para dar NADH.
Fotofosforilación cíclica, genera un potencial de membrana.
Por actividad ATPasa se genera ATP.
Fotofosforilación no cíclica
Alta [NADH], Fotofosforilación cíclica
Carboxisomas: inclusiones poliédricas de RubisCO
liasa
(II) Mecanismo alternativo para fijar CO2
Ciclo Inverso del Krebs:
Fijación reductora de CO2-Ferredoxina
Citrato Oxalacetato + acetil-CoAliasa
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