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UT 4 5-6.

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(UT 4-5-6) Fisiología Bacteriana: metabolismo; Genética bacteriana: introducción, estructuras, comportamiento, variabilidad genotipica y fenotipica, Genética bacteriana: herramientas para la tecnología del ADN recombinante y la biología molecular.

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UT 4 5-6.

  1. 1. Requerimientos para el crecimiento Químicos Macronutrientes Oligoelementos Factores orgánicos Físicos Temperatura pH Presiónosmótica
  2. 2. Son todas las reacciones químicas que se producen en un organismo vivo Es la degradación de los compuestos orgánicos complejos para su conversión en compuestos mas simples. Es la formación de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas mas simples. Catabolismo ATP Anabolismo Es la energía liberada durante las reacciones de oxidación y reducción ocurrida en el interior de la célula.
  3. 3. Fosforilación a nivel del sustrato: Es la consecuencia de la transferencia de un de alta energía desde un compuesto fosforilado, hacia el ADP. • Ejemplo: Fosforilación oxidativa: Es la transferencia de electrones desde compuestos orgánicos hacia un grupo de transportadores de electrones. • Ejemplo: cadena transportadora de electrones en mitocondrias (eucariotas) y membranas citoplasmáticas (procariotas) Fotofosforilación: Es un proceso de que consiste en la conversión de energía lumínica en energía química del ATP y el NADPH. • Ejemplo: cadena transportadora de electrones en cloroplastos P
  4. 4. Carbohidratos Glucólisis (Vía de Embden-Meyerhoff) Ciclo de Krebs Respiración aerobia Respiración anaerobia Fermentación Víadelas pentosas-fosfato VíadeEntner- Doudoroff Por qué no liberar toda la energía de una sola vez? Carbohidratos Lípidos Proteínas 1 ATP 2 NADPH y 1 ATP
  5. 5. Glucólisis
  6. 6. Respiración Aerobia Respiración Anaerobia
  7. 7. Producto(s) final(es) Organismo(s) …de la Glucólisis Ácido pirúvico Streptococcus, Lactobacillus, Bacillus Ác. láctico Saccharomyces Etanol y CO2 Escherichia, Salmonella Etanol, Ác. Láctico, Ác. Succínico, Ac. Acético, CO2 e H2
  8. 8. Fermentación Liberación de energía a partir de un azúcar o cualquier otro compuesto orgánico No requiere de la presencia de O2 No requiere de cadena transportadora de electrones No requiere del Ciclo de Krebs Usa una molécula orgánica como aceptor final de electrones Produce pequeñas cantidades de ATP ¿Por qué? •NADH •NADPH Directamente •Mantenimiento de esta vía Glucólisis •ATP Indirectamente
  9. 9. Ciclo de Krebs Acetil CoA Ác. Pirúvico Glucólisis Gliceraldehído 3P Dihidroxiacetona P Glicerol Ciclo de Krebs Acetil CoA Beta oxidación Ácidos grasos Lipasas Proteasas Peptidasas Desaminación Ácidos orgánicos Ciclo de Krebs NH4 NH4 NH4
  10. 10. Química (Quimiótrofos) Carbohidratos Fuentes de Carbono Compuestos orgánicos (Quimioheterótrofos) Aceptor final de electrones (Cadena transportadora de electrones) O2 (aerobios)  O2 (anaerobios) CO2 (Quimioautótrofos) Lumínica (Fotótrofos) Fuentes de Carbono Compuestos orgánicos (Fotoheterótrofos) CO2 (Fotoautótrofos) Oxigénicos Si O2 Anoxigénicos No O2 Clasificación nutricional de los organismos
  11. 11. Mutación: Es una alteración o cambio en la información genética ( genotipo) de un ser vivo y que por lo tanto va a producir un cambio de características que se presentan súbita y espontáneamente, donde se puede transmitir o heredar a la descendencia. Replicación Conservativa: Es el proceso durante el cual se producirá un ADN completamente nuevo durante la replicación. Replicación Semiconservativa: En este proceso se van a originar dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra complementaria nueva. Mutágenos: Son agentes externos ( sustancias químicas, radiaciones, etc) que de forma directa o indirecta causan mutaciones. ADN: Es una macromolécula compuesta por unidades repetidas de nucleótidos. UT5 Genética bacteriana:
  12. 12. UT5 Genética bacteriana: Genética: Es el campo de la biología que se encarga de estudiar la herencia biológica que se transmite de generación en generación. Genotipo: Es la constitución genética; es la información que codifica la totalidad de las características particulares del organismo. Fenotipo: Son las propiedades reales y expresadas. Es la capacidad del organismo de llevar a cabo una reacción química, es la manifestación del genotipo. Organización del genoma bacteriano: Gen Genoma: Cromosoma ADN Extracromosómico: Plásmidosytransposones Cromosómico Genes Proteínas estructurales Enzimas Código genético Son segmentos de ADN que codifican los productos finales Es la información genética Son estructuras que contienen ADN Conjunto de reglas que determina el modo en que una secuencia de nucleotidos se convierte en aminoacidos de una proteina.
  13. 13. ADN •Transcripción a nivel genómico ARN •Obtención del ARNhn → ARNm ARNm •Traducción a nivel ribosomal Polipétidos •Modificaciones postraduccionales Proteína definitiva •Enzimas •Proteínas estructurales Flujo de Información: Transcripción Traducción Recombinación ADNCélula progenitora ADN ARNm Proteína División Replicación Célula recombinante Células hijas La célula realiza su metabolismo y crece
  14. 14. ADN • Semiconservativa • Hebras antiparalelas • Hebras complementarias • Actividad correctiva de las polimerasas • Mutaciones espontáneas • Mutaciones inducidas Replicación del material genético Recuerda: la adenina siempre se aparea con la timina y la citosina con la guanina
  15. 15. Mutaciones: Cambio en el material genético Puntuales Sustitución (Transiciones y Transversiones) Púricas: Adenina y guanina Pirimidícas: Timina y citosina Silentes Sinónimas Sinsentido Terminadoras Inserción/ Deleción Cambio en la longitud del Marco de Lectura Fragmento de ADN Recombinación Inserción/ Deleción Cambio en la longitud del Marco de Lectura
  16. 16. Recombinación homóloga: Intercambio de genes entre dos moléculas de ADN para formar nuevas combinaciones. Transformación: En este proceso los genes se transfieren de una bacteria a otra como ADN “desnudo” en solución. •Ejemplos naturales: Bacillus, Haemophillus, Neisseria, Acinetobacter, Streptococcus y Staphylococcus. Conjugación: Es un fragmento circular de ADN que se replica independientemente del cromosoma de la célula. • Por plásmidos Transducción: En este proceso el ADN bacteriano se transfiere de una célula donante a una célula receptora • Por fagos Mecanismos de intercambio de material genético Horizontal: entre bacterias de la misma generación (intra y/o interespecies) Vertical:madresahijas
  17. 17. Microbiología moderna Biotecnología Tecnología del ADN recombinante Herramientas para la tecnología del ADN recombinante y la biología molecular Uso de procesos microbianos para obtención de productos y/o eliminación de compuestos dañinos Mecanismos de intercambio de material genético, enzimas de restricción, producción de proteínas Se aíslan los genes de interés (eucariotas o procariotas), se insertan en el genoma de un clono bacteriano para: • Obtener muuuchas copias  vectores de clonación • Obtener graaandes cantidades de la proteína respectiva  vectores de expresión
  18. 18. Metabolismo • Realiza un cuadro comparativo entre la respiración aerobia, la respiración anaerobia y la fermentación. • ¿Cuántas moléculas de ATP son liberadas por molécula de glucosa en la glicólisis, Ciclo de Krebs y Cadena respiratoria? Biología molecular • Algún ejemplo de interés en el área de producción animal, en donde se haya aplicado la Ingeniería Genética para solventar algún problema o mejorar el producto. • Lectura de Capítulo 9: Biotecnología y DNA Recombinante

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