Metabolismo y Crecimiento Bacteriano: Procesos de Biosíntesis y División Celular

Catabolismo Bacteriano

Los elementos constitutivos tienen su génesis en precursores:

Biosíntesis de Polisacáridos

  • Los microorganismos sintetizan azúcares y polisacáridos; se sintetiza glucosa a través de intermediarios del ciclo de Krebs.
  • Se sintetiza ADPG (ADP-glucosa), que se une con moléculas similares para sintetizar glucógeno.
  • A partir del nucleótido UTP, las bacterias sintetizan glucosa por medio de UDP-GlcNAc.

Biosíntesis de Lípidos

  • Compuestos por glicerol (dihidroxiacetona) + ácidos grasos (2 Acetil-CoA).
  • Sus unidades de construcción se unen por requerimiento de energía y deshidratación, no siempre mediado por ATP.

Biosíntesis de Aminoácidos

Una fuente importante de intermediarios utilizados en la síntesis de aminoácidos se encuentra en el ciclo de Krebs.

Aminación: Convierte el ácido en aminoácidos

  • Amino + Ácido Pirúvico
  • Amino + Ácido apropiado del ciclo de Krebs

Transaminación: Grupo amino de un aminoácido existente

  • Aminoácido + Aminoácido = Proteínas
  • Este proceso requiere ATP.

Biosíntesis de Nucleótidos

  • En organismos pluricelulares, la proliferación bacteriana aumenta el tamaño del organismo.
  • En organismos unicelulares, aumenta el tamaño de la población.

Crecimiento Bacteriano Individual

  • Replicación de plásmidos y cromosomas.
  • Segregación de lo replicado hacia las células hijas.
  • Síntesis de nuevos materiales de la envoltura celular.
  • Señales químicas que activan la replicación y división.

Crecimiento Bacteriano Poblacional

  • Cinética de crecimiento exponencial.
  • Factores que afectan el tiempo de generación.
  • Factores ambientales que limitan el crecimiento.

Fisión Binaria

  1. La célula crece y replica su ADN.
  2. División de la pared celular y la membrana plasmática.
  3. Formación de paredes medias, separadas por las copias de ADN.
  4. Separación definitiva de las células hijas.

Este proceso depende de factores genéticos, factores nutricionales y la temperatura.

El tiempo de generación o duplicación es igual al tiempo necesario para que la población se duplique en número.

Fts: Filamentous Temperature-Sensitive

Son proteínas esenciales para la división celular en todos los procariontes; estas interactúan para formar el aparato de división celular denominado divisoma.

  • FtsZ: Forma un anillo alrededor del centro de la célula compuesto de tubulina.
  • FtsK: Media la separación cromosómica hacia las células.
  • FtsA: Es una ATPasa que, junto con ZipA, conecta el anillo FtsZ.
  • FtsI: Responsable de la síntesis de peptidoglucano (proceso inhibido por la penicilina).

La formación del divisoma comienza con la unión de moléculas FtsZ en un anillo al centro de la célula, atrayendo a FtsA y ZipA.

  • ZipA ancla el anillo con FtsZ a la membrana plasmática.
  • Una vez formado el divisoma, comienza el alargamiento de la célula.
  • Se sintetiza una nueva membrana plasmática.


Catabolismo Bacteriano (Continuación)

Los elementos constitutivos tienen su génesis en precursores:

Biosíntesis de Polisacáridos

  • Los microorganismos sintetizan azúcares y polisacáridos; se sintetiza glucosa a través de intermediarios del ciclo de Krebs.
  • Se sintetiza ADPG, que se une con similares para sintetizar glucógeno.
  • Mediante el nucleótido UTP, las bacterias sintetizan glucosa por UDP-GlcNAc.

Biosíntesis de Lípidos

  • Glicerol (dihidroxiacetona) + ácidos grasos (2 Acetil-CoA).
  • Sus unidades de construcción se unen por requerimiento de energía y deshidratación, no siempre por ATP.

Biosíntesis de Aminoácidos

La fuente importante de intermediarios utilizados en la síntesis de aminoácidos se encuentra en el ciclo de Krebs.

Aminación: Convierte el ácido en aminoácidos

  • Amino + Ácido Pirúvico
  • Amino + Ácido apropiado de Krebs

Transaminación: Grupo amino de un aminoácido existente

  • Aminoácido + Aminoácido = Proteínas
  • Requiere ATP.

Biosíntesis de Nucleótidos

  • En organismos pluricelulares, la proliferación bacteriana aumenta el tamaño del organismo.
  • En unicelulares, aumenta el tamaño de la población.

Crecimiento Bacteriano Individual

  • Replicación de plásmidos/cromosomas.
  • Segregación de lo replicado a células hijas.
  • Síntesis de nuevos materiales de envoltura.
  • Señales que activan la replicación y división.

Crecimiento Bacteriano Poblacional

  • Cinética creciente.
  • Factores que afectan al tiempo de generación.
  • Factores ambientales que limitan el crecimiento.

Fisión Binaria

  1. Crece la célula y se replica el ADN.
  2. División de la pared celular y membrana plasmática.
  3. Formación de paredes medias, separadas por las copias de ADN.
  4. Separación de las células hijas.

Depende de factores genéticos, factores nutricionales y la temperatura.

El tiempo de generación o duplicación es igual al tiempo necesario para que la población se duplique.

Fts: Filamentous Temperature-Sensitive

Son proteínas esenciales para la división celular en todos los procariontes; ellas interactúan para formar el aparato de división celular (divisoma).

  • FtsZ: Forma un anillo alrededor del centro de la célula hecho de tubulina.
  • FtsK: Media la separación cromosómica para las células.
  • FtsA: Es una ATPasa que, junto con ZipA, conecta el anillo FtsZ.
  • FtsI: Síntesis de peptidoglucano (inhibido por penicilina).

La formación del divisoma comienza con la unión de moléculas FtsZ en un anillo al centro de la célula atrayendo FtsA y ZipA.

  • ZipA ancla el anillo con FtsZ a la membrana plasmática.
  • Se forma el divisoma y comienza el alargamiento de la célula.
  • Nueva membrana plasmática.

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