Respiración Bacteriana

Por Quistián García Hylary

Se divide en dos:

AEORIBIA

En el interior de la célula la energía se libera cuando la molécula de la glucosa se desdobla químicamente durante la respiración celular, la célula emplea a la glucosa como fuente de energía. Este compuesto es la forma más sencilla en que se presentan los carbohidratos y es la molécula de la cual proviene la energía que se produce durante la respiración celular.

Durante este proceso la glucosa se degrada a Dióxido de carbono y agua, con la correspondiente  liberación de energía. El proceso se representa de la siguiente manera:

C₆H₁₂0₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + Energía (ATP)

La oxidación o la degradación de la glucosa se llevan a cabo a través de una secuencia de reacciones que pueden resumirse en tres etapas:

1)      Glucolisis

Ocurre en el citoplasma, en ausencia de oxígeno, por lo tanto representa la etapa anaerobia de la respiración. En esta la molécula de la glucosa se divide en dos moléculas de ácido pirúvico. Se libera también el Hidrogeno y con ello el NAD (nicotín adenín dinocleótido, aceptor de hidrógenos) se convierte en NADH. En este proceso se obtienen dos moléculas de ATP.

2)      Ciclo del ácido cítrico o Ciclo de Krebs

Se realiza en el interior de la mitocondria en presencia de oxígeno. La molécula de ácido pirúvico se desdobla para formar acetil (CoA). La acetil coenzima se une al ácido oxoloacetico para formar ácido cítrico. A partir del NAD se forma NADH que va almacenando energía, se produce dióxido de carbono, y ácido acetoglutárico, el cual, a través de una serie de reacciones, libera CO₂ y produce ATP y NADH.

Al liberar CO₂ a partir del ácido acetoglutárico se produce el ácido succínico, el cual a su vez produce NADH y FADH transformándose en ácido oxaloacético que vuelve a iniciar el ciclo. El ciclo de Krebs produce una ganancia de 2 moléculas de ATP.  

3)      Sistema de transporte de electrones

Ocurre en las crestas de las mitocondrias, las coenzimas NAD y FAD captan los hidrógenos liberados y forman NADH y FADH desde el inicio del ciclo. En esta etapa los electrones de dichos hidrógenos pasan a través de una serie de moléculas transportadoras de electrones, liberando la energía que contienen, la cual se utiliza para producir ATP a partir de ADP.

En esta fase queda totalmente liberada la energía de la molécula de la glucosa.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36 ATP

ANAEROBIA:

Este tipo de respiración se lleva a cabo en total ausencia de oxígeno molecular; algunos microorganismos recurren a este tipo de respiración únicamente cuando disminuye el oxígeno en su medio. La respiración anaerobia más frecuente ocurre en la fermentación alcohólica y en la fermentación láctica.

Las bacterias que presentan respiración anaerobia, degradan parcialmente la glucosa hasta obtener ácido pirúvico, luego lo transforman en acetaldehído, y finalmente en Etanol. Por ello suelen ser utilizadas para el proceso de fabricación  de bebidas alcohólicas.

C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + Alcohol etílico + 2 ATP

Por Ramírez Jessica

RESPIRACION BACTERIANA

La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamados mitocondrias.

El siguiente es el proceso:

Durante el proceso respiratorio, parte de la energía contenida en la glucosa pasa a las moléculas de ATP. Con esta energía se alimentan, excretan los desechos, se reproducen y realizan todas las funciones que les permiten vivir. Tanto el dióxido de carbono como el agua salen de la célula y del cuerpo del ser vivo (Si se trata de un organismo pluricelular) por que constituyen sustancias de desecho. La energía puede utilizarse de inmediato o almacenarse para su uso posterior.

Las bacterias no tienen mitocondrias, por lo cual la respiración se efectúa en su citoplasma. En el resto de los organismos pertenecientes a los 4 reinos (Protistas, hongos, plantas y animales) si existen estos organelos.

Algunas células tienen más mitocondrias que otras; por ejemplo, las neuronas, las células musculares y los espermatozoides requieren de altas cantidades de energía y por ello tienen numerosas mitocondrias.

La respiración Anaerobia

Levadura de Pan

La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación. Probablemente la respiración anaerobia más conocida sea la de las lavaduras de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), que son hongos unicelulares.

Para elaborar la cerveza se utilizan semillas de cebada, las cuales contienen glucosa, sustancia de la cual las levaduras obtienen la energía. Las semillas de cebada son combinan con agua y la flor de una planta llamada lúpulo, que le da sabor a esta bebida. Los ingredientes se mezclan y luego se filtran.

El líquido resultante, que contiene la glucosa, se deposita en barriles de madera, junto con las levaduras y se deja reposar varios meses o años; durante éste tiempo, las levaduras utilizan la glucosa para obtener energía y la transforman en un tipo de alcohol llamado etanol. Supongamos que una levadura toma una molécula de glucosa ¿Qué hace con ella?

Las levaduras utilizan la energía para realizar todas sus funciones; el etanol permanece en el líquido y el dióxido de carbono, por ser un gas, se incorpora al aire.

Por Ramos Michelle

Es un proceso en al que puede darse aeróbica, se acompaña con la liberación de energía la cual servirá para la síntesis de compuestos de energía la cual servirá para la síntesis de compuestos hay dos tipos y clases de respiración aerobia y anaerobia

El paso del origen desde el exterior hasta las células es directa y muy sencillas e n los organismos más simples en las que se difunden desde el medio, pero no sucede así en las especies y grupos más avanzados.
Es preciso que tales organismos se desarrollen sistemas y aparatos adecuados que permiten que el oxigeno llegue hasta los últimos rincones del cuerpo

Respiración anaerobia

Se caracteriza por la liberación de Anhídrido carbónico sin las correspondiente absorción de oxigeno.
Existen muchos microorganismos (anaerobios) que dependen exclusivamente de esta forma de respiración, como puede vivir en la ausencia del oxigeno, gas que resulta sumamente toxico para ellos

La respiración anaerobia la materia no es oxidada por falta de oxigeno, como aceptor de H liberado en la 2da fase del proceso respiratorio

Este tipo de respiración que no requiere oxigeno para llevarse a cabo , se presenta solo en algunos tipos muy especiales de bacterias.
El proceso anaeróbico es un proceso biológico de oxido-reducción REDOX de monosacáridos y otros compuestos en el que aceptar terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxigeno

Respiración aerobia

La respiración aerobia es la oxidación de sustancias orgánicas en las células vivas, se efectúan en presencia del oxigeno de aire en la cual sirve de aceptar para el hidrogeno activo formándose agua.
Los átomos de carbono de las sustancias alimenticias del carbono son oxigenadas y liberales en forma de Anhídrido carbónico

El hidrogeno unido a las coenzimas es transferido en la segunda fase del oxido molecular, conformación de agua. La degradación de acido piruvico se lleva a cabo en el matriz mitocondrial donde se encuentran las enzimas del ciclo de krebs o de los ácidos tricarbolicos, conocido también como el ciclo de acido cítrico

Ciclo de acido cítrico o Krebs

·         Se realiza en el interior de la mitocondria en presencia de oxigeno, por tanto es una fase de respiración aerobia

·         La molécula de acido provico se desdobla para formar acetil (CoA)

·         La acetil coenzima A (CoA) se une al acido axobacetico para formar acido cítrico

·         A partir de NAD se forma NADH que es almacenador de energía

·         Se produce dióxido de carbono (Co₂)

·         Se produce acido acetoglatarico el cual atraves de una serie de reacciones libera CO₂ y produce ATP y NADH

Por Rangel Hugo

¿Cómo respiran las bacterias?

Las bacterias son pequeños organismos unicelulares que pueden ser tanto benéficas como dañinas para los seres humanos. Algunas formas de bacterias nos ayudan a vivir, como aquellas que ayudan a descomponer los alimentos en nuestros intestinos. Otras formas, como la bacteria que causa la peste bubónica, puede matar a una persona si no es tratada. Hay muchos tipos diferentes de bacterias y ellas respiran utilizando diferentes métodos. Los dos métodos principales de la respiración bacteriana son la respiración aeróbica y la respiración anaeróbica.

¿Cómo respiran las bacterias aeróbicas?

Las formas de respiración aeróbica de bacterias requieren de oxígeno para vivir. Éstas utilizan el oxígeno como combustible que les ayuda a quemar energía y las provee con la energía necesaria para vivir. Este tipo de respiración bacteriana es el mismo tipo que utilizan los seres humanos, de ahí el término "ejercicio aeróbico". El principal subproducto de la respiración aeróbica de las bacterias es el dióxido de carbono.

¿Cómo respiran las bacterias anaeróbicas?

Muchos tipos de bacterias respiran anaeróbicamente. En otras palabras, pueden atravesar el proceso de respiración sin la presencia de oxígeno. En vez de utilizar oxígeno para ayudarles a quemar la energía en su alimento, esos tipos de bacterias usan otros químicos producidos naturalmente para crear reacciones químicas y liberar la energía que necesitan. Los químicos producidos naturalmente utilizados incluyen nitratos, sulfatos y dióxido de carbono. La respiración anaeróbica en bacterias por lo general crea muchos subproductos. Muchos de esos subproductos pueden ser tóxicos o peligrosos para los seres humanos e incluyen etanol e hidrógeno     

Por Rascon Lizeth

Es un proceso complejo, que puede darse aeróbica o anaeróbicamente dependiendo de la bacteria, se acompaña con la liberación de energía la cual servirá para la síntesis de compuestos hay dos Tipos y clases de respiración Aerobia y Anaerobia

Fisiología de la Respiración.

El paso del oxígeno desde el exterior hasta las células es directo y muy sencillo en los organismos más simples, en las que se difunden desde el medio, pero no sucede así en las especies y grupos más avanzados. En estos existe un auténtico medio interno orgánico separado del medio por una multitud de barreras constituidas por las membranas, tejido y conductos biológicos. Por dicha razón, es preciso que tales organismos se desarrollen sistemas y aparatos adecuados que permitan que el oxígeno llegue hasta los últimos rincones del cuerpo. 

La respiración Anaeróbica

Se caracteriza por la liberación de anhídrido carbónico sin la correspondiente absorción de oxígeno. Existen muchos microorganismos (anaerobios) que depende exclusivamente de esta forma de respiración, puede vivir en la ausencia del oxígeno, gas que resulta sumamente toxico para ellos.

Durante la respiración anaeróbica la materia no es oxidada completamente por falta de oxígeno como aceptor del hidrogeno liberado en la segunda fase del proceso respiratorio. Pueden acumularse productos intermedio como el alcohol etílico, acetaldehído, ácidos orgánicos y otros que van a resultar muy toxico para el organismo.
Es el tipo de respiración que no requiere oxígeno para llevarse a cabo, se presenta solo en algunos tipos muy especiales de bacterias. Proceso El proceso anaeróbico es un proceso biológico de óxido- reducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula inorgánica cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica.

La respiración Aerobia

La respiración aerobia es la oxidación de sustancias orgánicas en las células vivas. Se efectúa en presencia del oxígeno del aire en la cual sirve de aceptar para el hidrogeno activo formándose agua. Los átomos de carbono de las sustancias alimenticias son oxigenados y liberados en formas de anhídrido carbónico.

En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico proveniente de la glucólisis, se oxida totalmente en la mitocondria, este proceso se divide en dos fases. En la primera, el ácido pirúvico ingresa a la mitocondria donde es fraccionado y oxidado completamente hasta liberar CO2. Como oxidantes actúan coenzimas, que a su vez son reducidas. El hidrógeno unido a las coenzimas es transferido en la segunda fase al oxígeno molecular, con formación de agua. La degradación del ácido pirúvico se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, donde se encuentran las enzimas del ciclo de Krebs) o de los ácidos tricarboxílicos, conocido también como ciclo del ácido cítrico. Los sistemas Red-0x del transporte de electrones se encuentran adosados a las crestas mitocondriales, terminando con la fosforilación oxidativa, la que ocurre tanto en bacterias aeróbicas como en las mitocondrias de células eucarísticas.

Sistema de transporte de electrones

Es el proceso de transporte de electrones la energía libre de la transferencia de electrones desde NADH y el FADH2 al O2 por medio de los centros redóx unidos a la proteína que están acopladas a la síntesis de ATP. 
Es considerado un proceso complejo, el transporte se realiza a través de la membrana plasmática en el caso de los microorganismos procariotas y el los eucariotas se realiza en la membrana mitocondrial interna, este proceso libera energía, la misma que se utiliza para impulsar la síntesis de ATP. Es una fuente principal de energía para que la célula pueda realizar sus actividades. Los electrones requieren de transportadores, estos transportadores tienen la capacidad de donar o recibir electrones. Como portadores de electrones tenemos los siguientes:

NADH: lleva sus electrones al NADH deshidrogenasa.

FADH 2: es un intermediario entre las reacciones en las que se dona uno o dos electrones.

Ubiquinona o coenzima: esta enlazado a la membrana, puede actuar como un puente entre un aceptor de un electrón y un donador de dos electrones.

Citocromos: son proteínas, que contienen hierro y pueden donar o aceptar electrones.
Proteínas que contienen hierro y azufre: el azufre se encuentra asociado al hierro 3+. Los electrones que han pasado por el sistema, son los encargados de reducir moléculas como el oxígeno o moléculas inorgánicas, si el oxígeno es el aceptor final el proceso se conoce como respiración aeróbica y si el aceptor final son otras moléculas el proceso se denomina respiración anaeróbica.

Generación de ATP

Es la generación de ATP, en un proceso conocido como respiración celular aeróbica, y por tanto, dependiente de oxígeno. Debido a esta función hay células que presentan gran cantidad de mitocondrias, como las células musculares o los espermatozoides. La respiración celular aeróbica consta de tres etapas: generación de acetil-CoA a partir de piruvato, aminoácidos o ácidos grasos; ciclo del ácido cítrico; y transporte electrónico

Por Diego Reyes

Es un proceso generador de ATP en el cual las moléculas experimentan oxidación y el aceptor final de electrones es, casi siempre, una molécula inorgánica. Existen dos tipos de respiración que dependen de si el organismo es aerobio, es decir que utiliza O2, o si es anaerobio, es decir que no necesita O2.

En las células procariotas, la respiración aerobia puede generar hasta 38 moléculas de ATP a partir de cada molécula de glucosa.

Algunas bacterias como Pseudomonas y Bacillus, pueden utilizar el ión nitrato, otras bacterias pueden usar el ion carbonato o el sulfato. La respiración anaerobia de las bacterias que utilizan nitrato y sulfato como aceptores finales es un proceso esencial en los ciclos naturales del nitrógeno  y del azufre. La cantidad de ATP generada durante la respiración anaerobia, varía de un organismo a otro pero siempre es menor que la cantidad producida por respiración aerobia. En consecuencia los microorganismos anaerobios se desarrollan más lentamente que los aerobios.

Fermentación.

Una vez que la glucosa ha sido degradada a ácido pirúvico, éste compuesto puede experimentar una degradación completa durante la respiración, o se puede convertir en un producto orgánico durante la fermentación.

La fermentación es un proceso que:

      Libera energía  a partir de azúcares u otras moléculas orgánicas como aminoácidos, ácidos orgánicos, purinas, pirimidinas.

      No necesita oxígeno pero a veces puede ocurrir en su presencia.

      No necesita recurrir al Ciclo de Krebs ni a una cadena de transporte electrónico.

      Utiliza una molécula orgánica como aceptor final de los electrones.

      Sólo produce pequeñas cantidades de ATP, una o dos moléculas por cada molécula de material inicial, debido a que una gran parte de la energía inicial almacenada en la glucosa (o cualquier otro sustrato fermentable) permanece en los enlaces químicos de los productos finales orgánicos, como el ácido láctico o el etanol.

Los microorganismos poseen la capacidad de fermentar diversos sustratos, los productos finales dependen del tipo de microorganismo, del tipo de sustrato y del tipo de enzimas que se encuentren presentes.

Fotosíntesis.

En los procesos metabólicos vistos anteriormente, los organismos obtienen energía para el trabajo celular mediante la oxidación de compuestos orgánicos. Pero ¿de dónde provienen los compuestos orgánicos utilizados? Algunos organismos incluidos los animales y muchos microbios, se alimentan de sustancias producidas por otros organismos. Las bacterias pueden catabolizar compuestos derivados de plantas y animales muertos o alimentarse de un huésped vivo.

El principal mecanismo responsable de esta síntesis es el proceso de Fotosíntesis. La fotosíntesis es la transformación de energía luminosa en energía química. Posteriormente la energía química, en forma de ATP, se utiliza para convertir el CO2 proveniente de la atmósfera en compuestos orgánicos como la glucosa y otros azúcares.

La fotosíntesis se lleva a cabo en dos fases:

1)      Fase luminosa: en la que la energía luminosa es absorbida por los pigmentos fotosintéticos y convertida en energía química del ATP, con desprendimiento de O2. El pigmento fotosintético principal es la clorofila (verde), y hay pigmentos accesorios como los carotinoides ( amarillo, anaranjado y rojo) y las ficobilinas (azules o rojas)

2)      Fase oscura: el ATP producido en la fase luminosa es usado para reducir el CO2 y formar glucosa.

La fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos de las células eucariotas y en los cromatóforos o laminillas fotosintéticas de las procariotas.