>đ??¸ = đ?&#x2018;&#x161;đ?&#x2018;? < 2
ÂżQuĂŠ es la energĂa?
¿Qué es la bioenergía?
>ATP<
¿Energética Microbiana?
CLASIFICACIÓN MICROBIANA SEGÚN LA FUENTE DE ENERGÍA, HIDROGENO, ELECTRONES FUENTE DE CARB ONO
Fuente de Carbono Autótrofos CO 2 como única fuente de carbono Heterótrofos Moléculas orgánicas preformadas
reducidas a par tir de otros organismos
Fuente de energía Fotótrofos Luz Quimiótrofos Oxidación de inorgánicos
compuestos orgánicos o
Fuente de hidrógeno o electrones Litótrofos Moléculas inorgánicas reducidas Organótrofos Moléculas orgánicas
Co2
Energía luminosa
Fotoautótrofos (Autotrófo fotolitotrófico)
Qumioheterótrofos Heterótrofo quimiorganotrófico
Compuestos orgánicos
METABOLISMO MICROBIANO Nutrientes para la síntesis Energía para biosíntesis
Macromoléculas y otros componentes
Productos de desecho (productos de fermentación: ácidos CO2, etc Aceptores de electrones)
Energía para La movilidad transporte de nutrientes etc
BIOENERGÉTICA La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo en microbiología la energía se mide en (KJ) La energía libre (G) Los cambios de energía (∆G 0’ )
BIOENERGÃ&#x2030;TICA
BIOENERGÃ&#x2030;TICA
CATÁLISIS ENZIMÁTICA
REACCIONES DE OXIDO REDUCCIÃ&#x201C;N TORRE DE ELECTRONES
TRANSPORTADORES BIOLÓGICOS DE ENERGÍA NADH
TRANSPORTADORES BIOLÓGICOS DE ENERGÍA
TEORÍA QUIMIÓSMOSIS
Espacio Intermembrana 2H+
4H+
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + C+ + + + + +
Q
I
NADH + H+
NAD+
3H+
2H+
+++
F0
IV
III
Matriz
½ O2+2H+
H2 O
F1
ADP+ Pi
ATP
3H+
Monosacรกridos
Disacรกridos
Polisacรกridos
Polisacรกridos
ROL DE LOS OLIGOSACÁRIDOS
GLUCOLISIS
Ruta de degrada ciรณn de la glucosa
1
3
2
4
5
6
7 8
9
1 0
1 0
ENERGÃ&#x2030;TICA DE LA GLUCOLISIS
E J E MPLOS D E F E RMENTAC I ÓNE S B AC TERIA NA S C OM UNES Y A LG UNOS M I C ROORG A NI SMOS Q U E L A S R E A LI ZA N
TIPO
REACCIÓN GLOBAL
MICROORGANISMOS
Fermentación Alcohólica
Hexosas → 2 Etanol + 2CO2
Levaduras Zymomonas
Fermentación Homoláctica
Hexosa → 2 lactato-
Streptococcus algunos Lactobacillus
Fermentación Heteroláctica
Hexosa → lactato- + Etanol + CO2
Leuconostoc algunos Lactobacillus
Ácido propiónico
Lactato → Propionato + Acetato- + CO2
Propionibacterium Clostridium propionicum
Fermentación ácido-mixta
Hexosas → 2,3-Butanodiol + Succinato 2- + Lactato- + Acetato- + Formiato- + H2 + CO2
Bacterias entéricas Escherichia Salmonella Shigella Klebsiella Enterobacter
E J E MPLOS D E F E RMENTAC I ÓNE S B AC TERIA NA S C OM UNES Y A LG UNOS M I C ROORGA NI SMOS Q U E L A S R E A LI ZA N
TIPO
REACCIÓN GLOBAL
MICROORGANISMOS
Ácido butírico
Hexosas → Butirato- + Acetato- + H2 + CO2
Clostridium butyricum
Butanol
Hexosas → Butanol + Acetato- + Acetona + Etanol + H2+ CO2
Clostridium acetobutylicum
Caproato
Etanol + Acetato- + CO2→ Caproato+ Butirato- + H2
Clostridium Kluyveri
Homoacetogénica
Fructosa → 3 Acetato- + 3H-
Clostridium aceticum Acetobacterium
Metanogénica
Acetato- + H2O → CH4 + HCO3
Methanothrix Methanosarcina
E J E MPLOS D E F E RMENTAC I ÓNE S B AC TERIA NA S C OM UNES Y A LG UNOS M I C ROORGA NI SMOS Q U E L A S R E A LI ZA N
TIPO
REACCIÓN GLOBAL
MICROORGANISMOS
Fermentación Alcohólica
Hexosas → 2 Etanol + 2CO2
Levaduras Zymomonas
Fermentación Homoláctica
Hexosa → 2 lactato-
Streptococcus algunos Lactobacillus
Fermentación Heteroláctica
Hexosa → lactato- + Etanol + CO2
Leuconostoc algunos Lactobacillus
Ácido propiónico
Lactato → Propionato + Acetato- + CO2
Propionibacterium Clostridium propionicum
Fermentación ácido-mixta
Hexosas → 2,3-Butanodiol + Succinato 2- + Lactato- + Acetato- + Formiato- + H2 + CO2
Bacterias entéricas Escherichia,Salmonella Shigella, Klebsiella Enterobacter
Ácido butírico
Hexosas → Butirato- + Acetato- + H2 + CO2
Clostridium butyricum
Butanol
Hexosas → Butanol + Acetato- + Acetona + Etanol + H2+ CO2
Clostridium acetobutylicum
Caproato
Etanol + Acetato- + CO2→ Caproato- + Butirato- + H2
Clostridium Kluyveri
Homoacetogénica
Fructosa → 3 Acetato- + 3H-
Clostridium aceticum Acetobacterium
Metanogénica
Acetato- + H2O → CH4 + HCO3
Methanothrix Methanosarcina
F E RMENTACI ÓN D E E TA NOL A M E TA NO Y AC E TATO P O R AC OP LA MIE NTO D E U N A R E AC CI ÓN E N ERG ETI CA MENTE D E SFAVORABLE ( F ERME NTAC IÓN D E E TA NOL) C O N U N A R E ACC IÓN E N ERGÉTI CA MENTE FAVORABLE ( M E TANOG É NESI S) Fermentación de etanol
2CH3CH2OH + 2 H2O → 4H2 Etanol
2CH3COO-
+
+19.36 Kj/reacción
Acetato
Metanogénesis
4 H2 + CO2 → CH4 + 2H2O
-130.69KJ/reacción
Reacción acoplada
2CH3CH2OH + CO2 → CH4 + 2 CH3COO- + 2H+ +111.33kJ/reacción Las tendencias son mas hacia las reacciones endergonicas que las r. exergonicas
CICLO DE KREBS El ciclo toma su nombre en honor al científico angloaleman Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos claves de la ruta metabólica. Por este descubrimiento recibió en 1953 el premio nobel de medicina.