bacterias metanotrófcas y metilotróficas
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•Espinoza Robles Jessica•Leon Soto Yessenia Itzel•Osnaya Olivares Norma Abigail
BACTERIAS METANOTRÓFICAS Y
METILOTRÓFICAS
BACTERIAS METILOTRÓFICAS
Es metilótrofo cuando emplea como fuente de carbono y energía el metanol y otros compuestos reducidos de un átomo de carbono bajo condiciones aeróbicas, excepto metano (CH4).
Puede fabricar sus propios compuestos orgánicos y además puede oxidarlas para obtener energía metabólica.
CARACTERÍSTICAS
Crecen a expensas de uno o varios componentes pero NO USAN METANO.
Estos compuestos de un carbono son, entre otros como metanol, metilamina, Formiato, pero NO a partir de Metano.
Pueden ser Gram + o Gram - , Aeróbicos facultativos.
Ninguno produce esporas, como los metanótrofos.
No poseen sistemas complejos de membranas como los metanótrofos.
Pueden utilizar sustratos C-C.
Obtiene su energía del metabolismo de compuestos carbonados mediante vías metabólicas como el ciclo de la serina o la ribulosa monofosfato .
BACTERIAS METANOTRÓFICAS
Tienen como única fuente de carbono y energía, al metano u otros compuestos reducidos de carbono, en condiciones aeróbicas. Algunos usan metanol, formaldehído o dimetil éter.
Fabrican sus compuestos orgánicos exclusivamente con metano y por su oxidación obtiene energía metabólica.
CH4 + O2----->CH3OH + H2O
CARACTERÍSTICAS
Donadores de electrones : Compuestos de un átomo de Carbono, además del metano, no utilizan sustratos C-C.
Fuentes de carbono: Sólo compuestos C1. Únicos procariotas que poseen esteroles en gran
cantidad en sus membranas internas. Gram negativos, Aerobios OBLIGADOS, Móviles
por flagelos polares. Poseen un sistema de enzimas específico; la
metano monooxigenasa que introduce O2 al metano produciendo metanol
Forman un complejo sistema de membranas internas cuando crecen en metano.
HÁBITAT
Suelo y agua. Fuentes estables de metano. Termoclina de lagos y embalses. Prefieren hábitat microaerofílicos
Ampliamente distribuidos en ambientes acuáticos y terrestres.
EJEMPLOS
METANOTROFOS METILOTROFOS
Methylosinus
Son bacilos Gram-negativos que forman exosporas y están dentro del grupo de los metilótrofos obligados.
Son quimioorganotrofos ya que usan como fuente de energía
Son heterótrofos ya que como fuente de carbono utilizan el metanol.
Crecen bajo condiciones aeróbicas.
OXIDACIÓN DE METANO POR BACTERIAS METANOTROFAS.
El metano se convierte en metanol por la acción de la enzima metano monooxigenasa.
Los electrones necesarios para este primer paso proceden del citocromo c y no se conserva ninguna energía en esta reacción.
A partir de un flujo de electrones, se establece una fuerza protón motriz en la membrana, y esta impulsa la ATPasa.
El carbono de la biosíntesis procede principalmente del formaldehído.
•MMo, metano monooxigenasa; cyt, citocromo y Q, quinona.•Aunque no indicada como tal, MMo es realmente una enzima asociada a la membrana
LA VÍA METABÓLICA PARA LA COMPLETA OXIDACIÓN DEL METANO Y EL METANOL PUEDE ESQUEMATIZARSE DE LA SIGUIENTE FORMA :
RUTAS METABÓLICAS DE UTILIZACIÓN DE ENERGÍA
DE LOS MICROORGANISMOS
Ruta de la ribulosa monofosfato
Todos los átomos de carbono para la formación del material celular provienen del formaldehído.
Dado que este se encuentra en el mismo nivel oxidativo que el material celular no se necesita poder reductor.
Requiere introducción de energía en forma de una molécula de ATP por cada molécula de gliceraldehído 3 fosfato sintetizada.
Actúan enzimas como hexulosa fosfato sintasa y hexulosa 6 fosfato isomerasa exclusivas de esta vía.
El sustrato para la reacción inicial de esta vía es la ribulosa 5-P.
Utiliza únicamente HCOH y por tanto no consume poder reductor si no 1 ATP
Es la mas eficaz ruta que consume el carbono y llevan a cabo los metilótrofos, tipo I pertenecientes al grupo alfa y poseen un ciclo de Krebs incompleto.
Se sintetiza una unidad de 2 átomos de carbono, el acetil-CoA, a partir de una molécula de formaldehído (producido por la oxidación de CH4) y una molécula de CO2.
Requiere poder reductor energía en forma de dos moléculas de NADH y dos de ATP por cada acetil CoA sintetizado.
Emplea algunas enzimas del ciclo del acido cítrico y por lo menos una enzima, la serina transhidroximetilasa, exclusiva de esta vía.
Ruta de la serina
Consiste en la fijación del CO2 HCOH y se lleva a cabo por los metilótrofos del tipo II
En algunos metilótrofos el material celular ocurre a través de la isocitrato liasa mediante una segunda vuelta del ciclo hasta el oxalacetato.
Ciclo de la serina:
Formaldehido + CO2 2 fosfoglicerato +fosfoenol piruvato+ oxalacetato + Acetil CoA
Ciclo de la Ribulosa:
Ribulosa 5P +Formaldehido Acido pirúvico + material celular Forma un ATP y 1 NAD
CICLO BIOGEOQUÍMICO
Los metanótrofos y metilótrofos juegan un excelente papel en el ciclo del Carbono, ya que transforman el metano y metanol de la descomposición celular en material celular y CO2.
REFERENCIAS
STANIER y otros (1988):
"Microbiología". Ed. Reverte,
Barcelona.
Prescott, L.M., J.P. Harley y D.A. Klein
(1999): “Microbiología” (4ª ed.), Mc
Graw-Hill Interamericana.
Parés y Juárez (1997): “Bioquímica de
los Microorganismos”. Ed. Reverte.
