Bioquimica III

METABOLISMO BACTERIANO

OBJETIVO:

- Conocer algunas pruebas bioquímicas que se utilizan para identificar los productos formados por los microorganismos durante la actividad metabólica.

- Mostrar las vías metabólicas que varias especies tienen en común y que sirven de base para su diferenciación.

MARCO TEÓRICO:

Las bacterias son capaces de realizar una serie de transformaciones químicas mediante reacciones enzimáticas uqe se traducen en síntesis de nuevos productos, transporte, movimiento y dupicación celular. Se considera crecimiento bacteriano al aumento ordenado de todos los componentes celulares con el consiguiente aumento del número de células bacterianas, o sea que el resultado final del crecimiento bacteriano es la duplicación celular.

El crecimiento bacteriano se inicia con la captación de nutrientes a partir del medio ambiente y los pasos intermedios entre la captación de nutrientes y la división celular constituyen el metabolismo bacteriano. Este esta compuesto de dos etapas: una de síntesis o anabolismo y una destrucción o catabolismo.

Durante el anabolismo las sustancias simples se convierten en sustancias complejas(consumen energía); y durante el catabolismo las sustancias complejas se convierten en sustancias simples(liberan energía).

El conocimiento de los requerimientos metabólicos y de las condiciones decrecimiento de las bacterias es útil para prdoucir la forma correcta de obtención, remisión y conservación de nuestras bacterias, para seleccionar los medios de cultivo que se utilizarán en el diagnóstico y para estimar el tiempo necesario para que la bacteria alcance un número suficiente como para que su desarrollo se haga visible.

Los microorganismos obtienen la energía por degradacion de compuestos orgánicos(carbohidratos, proteínas, lípidos, etc).

Dichos compuestos son transformados con ayuda de las enzimas, actuando como biaocatalizadores.

Se dividen en los siguientes metabolismos:

a) Metabolismo de carbohidratos.

a.1) Producción de ácidos y gases.

a.2) Producción de acido y aceti-metilo.

a.2.1) la prueba de rojo metilo(RM).

a.2.2)la prueba de PROS KAUER.

b) Metabolismo de proteinas .

c) Metabolismo de lípidos.

d) La utilización del citrato.

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS:

Objetivos:

- Enumerar algunas pruebas para explorar el metabolismo de los carbohidratos.

- Describir el fundamento de las técnicas de cada una de las pruebas estudiadas.

- Reconocer los valores normales para cada una de las pruebas.

- Determinar cuándo aplicar cada una de las pruebas.

Marco teórico:

Se define como metabolismo de los carbohidratos a los procesos bioquímicos de formación, ruptura y conversión de los carbohidratos en los organismos vivos. Los carbohidratos son las principales moléculas destinadas al aporte de energía, gracias a su fácil metabolismo.

El carbohidrato más común es la glucosa; un monosacárido metabolizado por casi todos los organismos conocidos. La oxidación de un gramo de carbohidratos genera aproximadamente 4 kcal de energía; algo menos de la mitad que la generada desde lípidos.

Gluconeogénesis

La gluconeogénesis es la producción de nueva glucosa. Si molécula no es necesitada inmediatamente se almacena bajo la forma de Glucógeno. Generalmente en personas con requerimientos de glucosa bajos (poca actividad física), el glucógeno se encuentra almacenado en el hígado pero este puede ser utilizado y metabolizado por 2 enzimas la enzima desramificante y la glucógeno fosforilasa. El proceso de gluconeogénesis se hace de muchas formas posibles, siendo las tres más importantes.

Desde glicerol:

El proceso empieza cuando el glicerol (que viene desde el proceso de lipolisis) se fosforila para obtener así el glicerol 3 fosfato. Este proceso es catalizador por la enzima Glicerol Quinasa, el glicerol 3 fosfato se convierte en dihidroxiacetona fosfato (producto que también participa en la ruta anterior), este proceso es catalizado por la glicerol 3 fosfato óxido-reductasa, la dihidroxiacetona fosfato se convierte en usufructo 1,6 bisfofato, ésta pasa a glucosa 6 fosfato por otra enzima (recordemos que este proceso es regulado por lo tanto tendría que regresar por una enzima más específica para este sustrato), la glucosa 6 fosfato se convierte en glucosa por medio de la Glucosa 6 Fosfatasa.

Desde aminoácidos:

El mecanismo empieza cuando los ácidos grasos mediante el proceso de lipidolísis se degradan hasta propionato, luego éste mediante una serie de reacción, ingresa al ciclo de Krebs, mediante la molécula de Succinil S Coa (coenzima A) y luego pasa a fumarato, luego malato y es ahí en donde se produce un pequeño inconveniente, debido a que la membrana de la mitocondria no es permeable para malato. Debido a esto es que se tendría como respuesta a la pregunta de por que están difícil bajar de peso, al no ser permeable a malato la célula tiene que ingeniársela para sacar esta molécula es así que la saca bajo la forma de oxal acetato en donde se produce las reacción anteriores hasta llegar a glucosa.

Desde láctico:

El desplazamiento de las moléculas de lactato y piruvato (en condiciones de requerimiento de energía) esta hacia piruvato esto es realizado por la enzima lactato dehidrogenasa, desde pirúvico es casi imposible detener el proceso y este se carboxila (mediante la piruvato carboxilasa) para poder entrar a la mitocondria como oxal acetato. El oxal acetato pasa a Malato mediate la malato deshidrogenasa de tipo A, deacargando su protones sobre el NAD+, el Malato vuelve a Oxal acetato pero fuera de La mitocondria (debido a lo explicado anteriormente, de que el Malato no es permeable en mitocondria), mediante la malato deshidrogenasa tipo b, este pasa a Fosfo enol piruvato mediante la Fosfo enol Piruvato carboxi quinasa, para empezar nuevamente el proceso de Gluconeogenesis.

Los carbohidratos son utilizados por la mayoria de los microorganismos como fuente principal de energía. Durante el metabolismo de estos compuestos se forman ácidos orgánicos, láctico, acético y gases.

A) Producción de ácidos y gases.

Materiales:

- 1 tubo de ensayo

- Caldo deslactosado

- Rojo de fenol

- Campana de Durhan

- Aza bacteriológica.

- Mechero.

- BACTERIA SALMONELLA

Procedimiento experimental:

1- Sembrar el microorganismo por agitacion o inoculación en elcaldo glucosado con el indicador rojo de fenol. A un radio con el mechero de 7cm.

2- Con la aza bacteriológica extraer el microorganismo y con ucho cuidado agregarlo al caldo, y tapar el tubo de ensayo inmediatamente.

3- Llevar a incubar el microorganismo a 37°C de 24h a 48h, luego realizar la lectura.

Lectura:

La degradación de la lactosa se manifiesta por un viraje de color en el medio de cultivo, del rojo a amarillo, si hay presencia de gas, esten se acumula en la campana de durhan.

ROJO  AMARILLO

GAS  CAMPANA DE DURHAN

Observamos que a adquirido el color amarillo en poca intensidad, y esta se encuentra en la superficie del caldo mayormente; luego en lacampana de durhan notamos que hay una pequeña burbuja lo que indica que si hay presencia de gas; lo que nos indica que si hay presencia de micrrorganismos.

Resultado del experimento Resultado de muestra

Conclusiones:

- Notamos que la siembra fue realizado regularmente, porque los datos obtenidos no fueron muy notorios.

- Observamos que en el caldo existe presencia de microorganismos.

- La burbuja en la campana de durhan, quiere decir que existe presencia de oxígeno producido por los microorganismos.

B) Producción del ácido de acetil-metilo carbinol.

Por demostrar la presencia y producción del ácido-metilcarbonil, se utilizan dos pruebas:

B.1) La prueba de rojo metilo(RM):

Es una prueba que mide el grado de acidez cualitativa, entre diferentes microorganismos.

Materiales:

- 1 tubo de ensayo con caldo glucosado( en gel)

- Rojo de fenil.

- Mechero.

- Aza bacteriológica.

- Bacteria E.COLLI.

Procedimiento experimental:

- Sembrar el microorganismo en el caldo glucosado por agitación o inoculación.

- Que la siembra sea en un perímetro que este lo más cerca posible al mechero.

- Imcubar a 37°C de 24h – 48h

Lectura:

Añadimos 5 gotas de rojo de fenil:

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