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GRUPO 1: que una bacteria sea fermentadora implica lo siguiente:

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GRUPO 1: que una bacteria sea fermentadora implica lo siguiente:

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1. El NADH es oxidado a NAD+, es decir, es la recuperación de la especie oxidada del poder reductor (NADH→NAD+) en condiciones anaeróbicas (aeróbicas también puede ser, pero no requiere oxígeno).

2. El aceptor de electrones es piruvato o un derivado de este, no hay aceptor de electrones externo.

3. Los microorganismos fermentadores generan y mantienen el potencial de membrana (fuerza protón-motriz) con la energía proveniente de la hidrólisis de ATP, por parte de la ATPasa.

Los tipos de fermentación que existen son: acido-láctica, alcohólica y acido-formica.

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Un organismo que usa glucosa (compuesto orgánico) como única fuente de carbono y energía entra en la clase de quimioorganoheterotrofos

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De la glicolisis se obtiene 6 de los precursores metabólicos, estos son la glucosa-6P; fructosa-6P; triosa-P; gliceraldehido-3P; P-enolpiruvato y piruvato.
A la par esta la ruta de la pentosa fosfato donde se obtienen 2 de los precursores metabolicos, estos son: ribosa 5-P y eritrosa-4-P.
Los 4 precursores metabolicos restantes se obtienen del ciclo de Krebs, estos son: Acetil-CoA; α-cetoglutarato; Succinil-CoA y oxalacetato.

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La producción de ATP principalmente ocurre siguiendo la vía oxidativa completa de la glucosa, en la cadena transportadora de electrones, esto no quita que no se produzca ATP en el ciclo de Krebs porque esto también sucede al igual que en la glucólisis.
El poder reductor se puede producir si sigue una vía aeróbica en el ciclo de Krebs,  pero tambien se puede generar en la glucólisis, aunque en este punto no es necesaria la presencia de oxígeno.
Se consume mas ATP en la glucólisis, y se consume mas poder reductor en la cadena transportadora de electrones si la oxidación es completa, o en la fermentación.

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Un compuesto es identificado como fuente de Carbono cuando un microorganismo en particular posee las vías metabólicas necesarias para obtener carbono de ese compuesto. Un ejemplo sería el CO2, que puede ser utilizado como fuente de C por organismos autótrofos, pero no por los que se denominan heterótrofos.

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En E. coli la lactosa es incoporada mediante la proteína Permeasa Lac, formada por una sola cadena polipeptídica, es un simportador, por que transporta una molécula de lactosa junto con un H+ en la misma dirección, hacia el interior de la célula, y la energía almacenada en el H+ es la que dirige el transporte de la lactosa.
La maltosa es transportada por un sistema de transporte ABC, estos transportadores tienen 2 dominios de transmembrana hidrofóbicos que pueden formar un poro, dos dominios citoplasmáticos que hidrolizan ATP y una proteína de unión al sustrato que es transportado. Una vez que la proteína de unión capta una molécula de maltosa, se une al transportador y se libera la maltosa, que ingresa a través del poro con la ayuda de la hidrólisis de ATP.

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Para que un compuesto sea identificado como fuente de C implica que el microorganismo es capaz de sintetizar el sistema enzimático necesario para degradar esos compuestos y metabolizarlos para obtener C a partir de ellos, esto nos permite clasificarlos en autótrofos o heterótrofos. Los autótrofos utilizan CO2 como fuente de C y los heterótrofos los compuestos de C reducidos como los azucares.

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Fosforilación oxidativa (respiraciones) y fosforilación a nivel de sustrato (fermentaciones)

Fosforilación oxidativa: Mecanismo de obtención de energía por oxidación de sustratos reducidos (orgánicos en quimiorganotrofas, e inorgánicos en quimiolitotrofas), en este caso las coenzimas reducidas (ej., NADH) transfieren los electrones a un aceptor final oxidado a través de una cadena transportadora de electrones al final de la cual existe un aceptor final que se reduce:

·         Si el aceptor final es el O2, hablamos de respiración aerobia;

·         Si el aceptor final es distinto del O2 (nitrato, sulfato, etc.), respiración anaerobia.

Fosforilación a nivel de sustrato : es un sistema usado por ciertas bacterias quimiorganotrofas. El sustrato orgánico (donador de electrones) es oxidado por un coenzima (p. ej., NAD+), de manera que se origina un intermediario no fosforilado con una gran energía de hidrólisis. Dicho intermediario experimenta una sustitución con un fosfato, para dar la correspondiente forma acil-fosfato (siendo este enlace de alta energía), este acil-fosfato dona su fosfato de alta energía al ADP, que pasa a ATP.

En la fermentación el sustrato es oxidado parcialmente, se forma ATP únicamente por fosforilacion de sustrato y no se requiere O2.

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En general: compuestos inorgánicos y orgánicos reducidos, que les sea favorable ceder electrones.
Amoníaco, Nitrito, Sulfito, Sulfuro, Fe(II), Glucosa, Metano, Ac grasos, Citrato, aa, entre muchos más!

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Reducción del NAD+
Reacciones anabólicas (mediante el poder reductor)
Reacciones en general donde participa el poder reductor: Ver pregunta 2.

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En suma, tres mecanismos:
-Fotofosforilación
-Fosforilación a nivel de sustrato
-Fosforilación oxidativa

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No. si bien la mayoría de los microrganismos quimiolitotrofos suelen ser autótrofos y emplean el ciclo de Calvin para fijar el CO2, algunos pueden actuar como heterótrofos si disponen de compuestos orgánicos reducidos.

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Las bacterias quimiolitotrofas obtienen energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos y los electrones son donados a la cadena transportadora de electrones o al NAD+

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Este organismo podría situarse en la clase nutricional de quimiolitoheterótrofo ya que utiliza un compuesto orgánico como la glucosa como única fuente de carbono (por esto es heterótrofo) y

es un quimiolitotrofo ya que utiliza el azufre elemental (compuesto inorganico reducido) para liberar energia y electrones

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En primer lugar, una bacteria quimiolitótrofa obtiene su energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos reducidos, tales como el H2, el H2S (sulfuro de hidrógeno), el NH3 (amoníaco) y el Fe⁺² (hierro ferroso).

En este contexto, el requerimiento más importante para la supervivencia de las quimiolitótrofas es una diversa fuente de compuestos inorgánicos. Éstos compuestos son cruciales para los quimiolitótrofos porque les provee la energía que necesitan para vivir. Como la quimiosíntesis puede hacerse en ausencia de luz, estos organismos se encuentran mayoritariamente alrededor de fuentes hidrotermales y otros lugares ricos en sustratos inorgánicos.

Además, las bacterias quimiolitótrofas son capaces de proliferar en algunas de las condiciones más inhóspitas del mundo, como temperaturas por encima de los 110°C y un pH menor a 2.

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Además de la fuente de C, agregaría al medio de cultivo una fuente de nitrógeno inorgánico, como amoníaco, a partir de la cual se sintetiza el grupo amino de los aminoácidos.

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Los microorganismos autótrofos utilizan el dióxido de carbono (CO2) como fuente de carbono.
Los nuevos compuestos orgánicos sintetizados biológicamente  proceden solo de la fijación de CO2 mediante la fotosintesis (por los organismos fotótrofos)  y el ciclo de Calvin (por las bacterias rojas, las cianobacterias, las algas, las plantas verdes, la mayoría de las bacterias quimiolitótrofas y algunas arqueas)y  también el ciclo inverso del Krebs que es un mecanismo alternativo para fijar CO2.

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El producto del metabolismo fotosintético va a depender del organismo, y de las vías que tenga "disponible" el mismo. Las vías mas comunes son:

Ciclo de Calvin: Tiene como producto principal Hexosas(azúcares de 6 átomos de carbono, como la glucosa).

Ciclo del ácido cítrico inverso: tiene como principal producto el Gliceraldehído 3-fosfato(G3P, molécula de 3 átomos de carbono)

Vía del hidroxipropionato: tiene como producto principal al Glioxilato, la cual es una molécula de 2 átomos de carbono.

Otra posible vía es la ruta del acetil-CoA, la cual tiene como producto principal al Acetil-CoA, el cual luego es transformado en Acetato(molécula de 2 átomos de carbono).

La fotosíntesis es una ruta anabólica, ya que se parte de moléculas simples y se "termina" con moléculas más complejas que las iniciales. Además, se utiliza energía para catalizar estas reacciones.

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Los Compuestos inorgánicos no cumplen funciones simultáneas de fuente de electrones y energía en los microorganismos litótrofos. Los litótrofos se caracterizan por obtener energía de moléculas inorgánicas reducidas y de tener como fuente de carbono al CO2. Dependiendo de la fuente de electrones, los litótrofos se pueden clasificar de diferentes maneras, como por ejemplo:

·         Quimioautotrofos: Son aquellos que tienen como fuerte de carbono al CO2 y como fuente de electrones a los compuestos inorgánicos reducidos.

·         Fotolitotrofos: Utilizan como fuente de electrones a luz solar y como fuente de carbono al CO2.

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Intermediarios Pirimidinas:
1) Acido Orotico, producto pirimidico inicial, el cual proviene del carbamoilaspartato.
2)Orotidina 5´-Monofosfato, su descarboxilación lleva a la uridina 5´-monofosfato (UMP), y finalmente, uridina trifosfato y citidina trifosfato (3)
4) Desoxiuridina Monofosfato, esta se metila con un derivado del acido folico para formar desoxitimidina monofosfato.

Intermediarios Purinas:
1)Adenosina monofosfato y guanosina monofosfato, provenientes del primer producto  purínico Ácido Inosinico

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1) Dihidroxiacetona Fosfato (producto intermedio de la glucolisis), se reduce para dar glicerol
2) Ácidos grasos, sintetizados por medio del complejo acido graso sintetasa.
3) Acido fosfatidico, que se forma tras la esterificacion del glicerol con 2 acidos grasos. Luego, al acido se le hidroliza el grupo fosfato formando un diacilglicerol, al cual se le agregara otro acido graso para dar finalmente con el triaciglicerol.

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Obtención de energía --> Fosforilación a nivel sustrato (proceso en ausencia de Oxigeno: fermentación). Compuestos que se proponen para llegar a piruvato (en fermentación): glucosa, aa...
Fosforilación oxidativa (Respiración anaerobia). Compuestos propuestos en este proceso: glucosa y el aceptor de e- (asegurarse de que esté en el medio de cultivo).

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El N es necesario para la sintesis de aminoacidos, purinas, pirimidinas, algunos hidratos de carbono y lipidos. Muchos microorganismos lo incorporan directamente como amonio. La mayoria de los fototrofos reducen nitrato a amonio, incorporandolo mediante la reduccion asimilatoria de nitrato. otras bacterias son capaces de asimilar el nitrogeno atmosferico.

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los trigliceridos o triacilgliceridos, esteres de glicerol y acidos grasos por lipasas microbianas. luego, el glicerol es fosforilado. oxidado a dihidroxiacetona fosfato y catabolizado en la via glucolitica.
Los acidos grasos procedentes de los triacilgliceroles y de otros lipidos frecuentemente son oxidados en la via de la beta oxidacion. En esta via, los acidos grasos son degradados a acetil co- A, que puede incorporarse a los ciclo de los ATC o se utilizada en procesos biosinteticos.