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Tema 8. El metabolismo energético de las bacterias - Coggle Diagram
Tema 8. El metabolismo energético de las bacterias
Principios y conceptos (comunes)
Obtener E del ambiente, debe ser capturada y conservada
E se conserva en ATP.
Reacción de oxi-red papel crítico en conservación de energía. Muchas de estas ocurre en las cadenas de transporte de e-
Cada reacción catalizada por enzima (aceleran las reacciones)
Funcionamiento de reacciones controlado
Las reacciones se ponen en rutas. El producto es el sustrato de la siguiente
Cambio de energía libre
Es la cantidad de E en un sistema disponible para hacer un trabajo útil.
Una reacción ocurrirá espontáneamente si la E libre del sistema disminuye, el cambio de energía libre es negativo (cantidad max de E disponible para hacer el trabajo útil)
Reacciones exergónicas (cambio de energía libre negativa). Se forma + producto
Reacciones endergónicas (cambio de energía libre positiva). - producto
Oxidación y reducción: donadores y aceptores e-
El donador (reductor) menos rico en energía
El aceptor (oxidante) rico en energía
Los pares redox conjugados con potenciales reductores - donan e- espontáneamente a los pares conjugados + con mayor afinidad por e-.
Estructura de los piridín-nucleótidos NAD+ y NADP+
La transferencia de e- requiere transportadores.
Transportadores frecuentes: piridín nucleótidos (coenzimas)
NAD+
NADP+
Transfieren 2e- y 1H+ de cada vez
NAD+/NADH y NADP+/NADPH -> reductores
NADH/NADPH -> donadores de e-
NAD+/NADH-> catabolismo
NADP+/NADPH -> anabolismo
Ciclo NAD+/NADH
Son intermediarios que hacen posible la interacción entre donadores y aceptores
No se consumen
Se requiere en pequeñas cantidades
Se reciclan
Compuestos para conservación de E
Enlaces fosfato en compuestos
No todos son de alta E
Fosfatos de adenosina
Estructura
Adenosina 5'-trifosfato
Se libera en reacciones exergónicas
Nucleósido trifosfato (NTPs)
Intervienen en
GTP (síntesis de pp)
CTP (síntesis de lípidos
UTP (síntesis del peptidoglicano y polisacáridos)
ATP agente acoplante
Hidrólisis de ATP tiene un cambio de energía muy -, alto potencial de transferencia de P
Reacciones endergónicas no ocurre espontáneamente
El ATP formado en las exergónicas dirige a las endergónicas
Potenciales de transferencia de P + elevados que ATP
Fosfoenolpiruvato (PEP)
ATP sintetizado a partir de ADP usando PEP como fuente de fosforilo
Mecanismos de obtención de ATP
Acoplado a liberación de E en reacciones de oxi-red
Fosforilación de sustrato (SLP)
Síntesis de ATP mediado quinasas, por transferencias de un grupo P al ADP, usando compuestos intermediarios de alta energía (hechos en el catabolismo)
Ej.
Un grupo P se añade a intermediario mediante enlace de alta energía, luego grupo P cedido a molécula de ADP para formar ATP
Características
Procesos escalares (no influye situación espacial)
No cadena transportadora de e-
No aceptadores exógenos de e-
No FPM
No ATP-Sintetasa
Fosforilación oxidativa
ATP se produce a expensas de FPM
Características
Procesos vectoriales (orientados en espacio)
Ligados a mm. Secuencia ordenada de transportadores de e-. Sufren oxidaciones y reducciones irreversibles. Cadena Transportadora de e-
No intermediarios. Transferencia de E por FPM (síntesis de ATP por la ATP sintetasa), y a a veces cationes
Ligada a transporte de e-
E- fluyen desde transportadores potenciales reduc - a los reduc +
Cada transportador se reduce cuando acepta un e- y se reoxida cuando son transferidos al transportador en la cadena de transporte.
Cadena de transporte de e-
Va de donantes - a aceptores +
Tipos de transportadores
Tranportadores de e-
Citocromos (grupos hemo), pp de Fe y S
Transportadores de átomos de H (H+ y e-)
Flavopp
FMN
FAD
Quinonas
Coenzima Q
e- entran por donador primario
salen cuando reducen el aceptor final
El transporte de e- genera un gradiente de H+ (bombeados hacia el exterior y no libremente).Compuesto de
Gradiente osmótico
Gradiente de carga eléctrica
Algunos transportadores H+ y e- y otros solo aceptan e. Hay alternancia
Estructura de ATP sintetasa
FPM para síntesis de ATP catalizado por ATP sintetasa
La entrada de H+ conlleva disipación de la FPM
F1
Más interna
5 polipéptidos diferentes
Conservación de ADP+ Pi en ATP
F0
Integrada en mm
3 polipéptidos
complejo ab2c12
Canalizar H+ a través de mm
Papel central FPM
Realizar trabajo cuando H+ fluyen, disminuyendo gradientes y carga
Flujo H+ exergónico
Fosforilar ADP y ATP
Fosforilación oxidativa
Oxidación de sustratos reducidos y transferencia e- a un aceptor final a través de cadena de transporte de e-
Generando FPM y síntesis ATP
Fotofosforilación
Pigmento capta E de luz y cede - a la cadena
Genera FPM y síntesis ATP
Fuerza Protón Motriz
Mover nutrientes o flagelo sin necesidad de hidrólisis de ATP
Síntesis de ATP por fosdorilación oxidativa y fotofosforilación ligada a transporte de e-