Metabolismo Celular

La glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones son procesos fundamentales en la obtención de energía celular. Estas rutas metabólicas convierten nutrientes en ATP, el combustible energético de las células. Además, se abordan las adaptaciones microbianas y los factores ambientales que influyen en su crecimiento.

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Ubicación de la glucólisis

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Se realiza en el citoplasma de las células.

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Fases de la glucólisis

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Dividida en fase de inversión de energía (consume ATP) y fase de generación de energía (produce ATP y NADH).

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Destino del piruvato

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En aerobiosis va al ciclo de Krebs; en anaerobiosis se convierte en lactato o etanol.

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Durante el ciclo de Krebs, el acetil-CoA se combina con el ______ para formar ______, iniciando una serie de reacciones importantes.

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oxalacetato citrato

5

En el proceso, se reducen moléculas de NAD+ y FAD a ______, y ______, respectivamente.

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NADH FADH2

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Además de energía, el ciclo de Krebs es vital para la producción de precursores de ______ y otras biomoléculas necesarias.

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aminoácidos

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El GTP (o ATP) se genera en el ciclo de Krebs mediante la fosforilación a nivel de ______.

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sustrato

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Ubicación de la cadena transportadora de electrones

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En la membrana interna mitocondrial, donde se transfieren electrones y se genera energía.

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Función del gradiente electroquímico

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Se utiliza para sintetizar ATP mediante la ATP sintasa en la fosforilación oxidativa.

10

Rol del oxígeno en la respiración celular

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Actúa como aceptor final de electrones en la cadena transportadora, permitiendo la continuación del proceso.

11

El ______ primario es vital para funciones como la producción de energía y la síntesis de ______.

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metabolismo macromoléculas

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Macronutrientes esenciales para microorganismos

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Carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, potasio; componentes de proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos.

13

Micronutrientes y su función en microorganismos

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Hierro, cobre, zinc; cofactores enzimáticos cruciales.

14

Factores ambientales que afectan el crecimiento microbiano

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Disponibilidad de nutrientes, presencia de oxígeno, temperatura, pH, humedad; influyen en actividad enzimática e integridad celular.

15

Los microorganismos se clasifican en ______, ______ o ______ según su rango de temperatura óptimo para crecer.

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psicrófilos mesófilos termófilos

16

La ______ relativa es crucial ya que influye en la ______ de agua, vital para las reacciones bioquímicas y la vida de los microorganismos.

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humedad disponibilidad

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Según su necesidad y tolerancia al ______, los microorganismos se dividen en aerobios, ______ obligados, ______ facultativos o microaerófilos.

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oxígeno anaerobios anaerobios

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Adaptación al pH

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Microorganismos se adaptan a rangos de pH extremos, desde muy ácidos hasta alcalinos.

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Influencia de la luz en microorganismos

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La luz afecta la fotosíntesis y otros procesos en microorganismos fotosintéticos.

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Microorganismos barófilos

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Barófilos son microorganismos adaptados a vivir bajo altas presiones atmosféricas.

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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Cadena Transportadora de Electrones y Fosforilación Oxidativa: Maximización de la Producción de ATP

La cadena transportadora de electrones, ubicada en la membrana interna mitocondrial, es un complejo sistema de proteínas y cofactores que transfieren electrones desde NADH y FADH2 hasta el oxígeno molecular, el aceptor final de electrones. Este flujo de electrones genera energía que se utiliza para bombear protones hacia el espacio intermembranal, creando un gradiente electroquímico. La fosforilación oxidativa, mediada por la enzima ATP sintasa, aprovecha este gradiente para sintetizar ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Este proceso es el principal productor de ATP en la célula y es vital para mantener las funciones celulares.

Metabolismo Primario y Secundario: Funciones y Productos en Microorganismos

El metabolismo primario incluye las rutas metabólicas que son esenciales para la supervivencia celular, como la producción de energía, la síntesis de macromoléculas y la reproducción. En contraste, el metabolismo secundario se refiere a las vías que generan productos no esenciales para el crecimiento inmediato, pero que pueden conferir ventajas adaptativas, como la competencia entre especies, la defensa contra patógenos o la comunicación celular. Los metabolitos secundarios incluyen antibióticos, pigmentos, toxinas y feromonas. Estos compuestos son de gran interés biotecnológico y farmacéutico debido a sus diversas aplicaciones.

Nutrición Microbiana: Elementos Esenciales y Factores de Crecimiento

La nutrición microbiana se refiere al estudio de los requerimientos nutricionales de los microorganismos y cómo estos nutrientes son utilizados para el crecimiento y el mantenimiento celular. Los macronutrientes, necesarios en grandes cantidades, incluyen elementos como carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y potasio, que son componentes de las proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Los micronutrientes, requeridos en cantidades traza, incluyen metales como hierro, cobre y zinc, que son cofactores esenciales de muchas enzimas. Además, factores de crecimiento como vitaminas y aminoácidos pueden ser necesarios para ciertos microorganismos. El crecimiento microbiano también está influenciado por factores ambientales como la disponibilidad de nutrientes, la presencia de oxígeno, la temperatura, el pH y la humedad, que pueden afectar la actividad enzimática y la integridad celular.

Factores Ambientales y su Influencia en el Crecimiento Microbiano

Los microorganismos tienen rangos de temperatura específicos para su crecimiento óptimo, clasificándose en psicrófilos, mesófilos o termófilos. La humedad relativa afecta la disponibilidad de agua, esencial para las reacciones bioquímicas y la supervivencia microbiana. El oxígeno es otro factor crítico, con microorganismos clasificados como aerobios, anaerobios obligados, anaerobios facultativos o microaerófilos, según su tolerancia y necesidad de oxígeno. Estos factores ambientales son determinantes para la distribución y la ecología de los microorganismos en diferentes hábitats.

Adaptación Microbiana a Condiciones Extremas

Los microorganismos exhiben una notable capacidad de adaptación a una amplia gama de condiciones de pH, desde muy ácidas hasta alcalinas. La luz puede influir en la fotosíntesis y en otros procesos fotodependientes en microorganismos fotosintéticos. La presión atmosférica también puede ser un factor limitante, con algunos microorganismos, conocidos como barófilos, adaptados a vivir bajo presiones extremas. Estas adaptaciones permiten a los microorganismos colonizar y prosperar en una diversidad de entornos, desde aguas termales hasta capas profundas del suelo oceánico, demostrando la versatilidad y resiliencia de la vida microbiana.