Papel del Metabolismo en la Biosíntesis y el Crecimiento

CAPITULO 3

1. Papel del Metabolismo en la Biosíntesis y el Crecimiento

Glosario

Biopolímeros.- Son macromoléculas presentes en los seres vivos. 

Efectores.- Son células para ejecutar respuestas. Todas las células de un animal tienen que responder de forma coordinada.

Fotoautótrofos.- Son quienes tienen capacidad de tomar fotones de la luz de Sol como fuente de energía. 

Quimiolitotrófos.-  Son aquellos capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como sustratos para obtener energía y utilizarla en el metabolismo respiratorio. Es una facultad conocida con el nombre de quimiosíntesis. 

Quimioorganótrofos.-organismo que obtiene su energía de reacciones de óxido reducción y utilizan sustratos orgánicos.

Sideróforos.-  Es un compuesto quelante de hierro secretado por microorganismos.

Resumen  

El metabolismo se puede definir como el conjunto de reacciones catalizadas enzimáticamente que tiene lugar en la célula viva. En él se pueden distinguir cuatro funciones específicas:

1.- obtener la energía química de los nutrientes.

2.- transformar las moléculas de los nutrientes en unidades constitutivas o similares, precursores de los componentes macromoleculares de las células.

3.- unir o ensamblar los sillares en proteínas, ácidos nucleicos y lípidos, polisacáridos y otros componentes celulares.

4.- sintetizar y degradar las biomoléculas con funciones especializadas.

Cada orgánulo o subunidad celular posee funciones específicas para establecer y mantener la vida de la célula.

El crecimiento microbiano requiere de la polimerización de bloques bioquímicos de construcción para dar origen a proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos.  Las demandas biosintéticas adicionales dependen de las necesidades de coenzimas para que participen en la catálisis enzimática.  

El metabolismo microbiano puede dividirse en cuatro categorías generales:

1.- vías para la interconversión de metabolitos focales.

2.- vías de asimilación para la formación de metabolitos focales.

3.- secuencias biosintéticas para la conversión de metabolitos focales a productos terminales.

4.- vías que producen energía metabólica para el crecimiento y mantenimiento.

El principio subyacente principal de la regulación metabólica es que las enzimas tienden a participar solo cuando se demanda su actividad catalítica. La  detección y la medición de distintos productos metabólicos son necesarias para identificar las especies bacterianas que pueden ser causa de enfermedades infecciosas. Los principios que rigen el metabolismo son los mismos en todas las células, un resultado de su origen evolutivo común y de las restricciones de las leyes de la naturaleza. Los requerimientos nutricionales de un organismo reflejan su fuente de energía metabólica.

El crecimiento microbiano requiere de la polimerización de los elementos bioquímicos constitutivos en proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos. Los elementos constitutivos deben encontrarse preformados en el medio o sintetizarse por las células en crecimiento.  Los orígenes biosintéticos de los elementos constitutivos y de las coenzimas se pueden seguir hasta relativamente pocos precursores llamados metabolitos focales.

El metabolismo es toda la red de reacciones químicas efectuadas por las células vivas. El termino metabolismo intermediario se aplica a las reacciones donde intervienen esas moléculas de bajo peso molecular. Los requerimientos mínimos para el crecimiento son una fuente de carbono y nitrógeno, una fuente de energía, agua y diversos iones. El proceso de degradación de los sustratos y de su conversión  en energía utilizable se conoce como catabolismo. La energía procedente de este proceso puede luego emplearse en la síntesis de los componentes celulares, proceso que recibe el nombre de anabolismo.

Acordeón

-Metabolismo: Se puede definir como el conjunto de reacciones catalizadas enzimáticamente que tienen lugar en la célula viva.

-Funciones específicas del metabolismo: Son 4

1.- obtener la energía química de los nutrientes.

2.- transformar las moléculas de los nutrientes en unidades constitutivas o sillares, precursores de los componentes macromoleculares de las células.

3.- unir o ensamblarlos sillares en proteínas ácidos nucleicos y lípidos, polisacáridos y otros componentes celulares.

4.- sintetizar y degradar las biomoléculas con funciones especializadas.

-Orgánulo o subunidad celular: estos poseen funciones específicas para establecer y mantener la vida de la célula.

-Las secreciones metabólicas están controladas con precisión por sistemas intrínsecos y extrínsecos, estrechamente interrelacionados.  

-El metabolismo se divide en dos fases:

Catabolismo: es la fase degradativa del metabolismo en la que los nutrientes provenientes del medio externo o de los depósitos de la misma célula pueden degradarse generalmente por reacciones oxidativas en productos más sencillos.

Anabolismo: es la fase constructiva o de síntesis del metabolismo, también se denomina biosíntesis.

-Quien tienen lugar simultáneamente en la célula: el catabolismo y el anabolismo.

-El crecimiento microbiano: este requiere la polimerización de bloques bioquímicos de construcción para dar origen a proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos.

-Donde se encuentran los bloques de construcción: pueden encontrarse preformados en el medio de cultivo o pueden sintetizarlo las células en crecimiento.

-Metabolitos focales: es un sustrato a partir de los cuales se generan diferentes sustancias dependiendo de la vía elegida por el microorganismo y de las enzimas que este posea.

-Categorías generales del metabolismo microbiano:

1.- vías para la interconversión de metabolitos focales.

2.- vías de asimilación para la formación de metabolitos focales.

3.- secuencias biosínteticas para la conversión de metabolitos focales a productos terminales.

4.- vías que producen energía metabólica para crecimiento y mantenimiento.

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