Una enzima aprovecha la energía del dióxido de carbono

Estrategia biológica

Las bacterias

Equipo de AskNature

Transformar energía química

La química de la vida se basa en la transformación de la energía almacenada en los enlaces químicos. Por ejemplo, la glucosa es una importante molécula de almacenamiento de energía en los sistemas vivos porque la descomposición oxidativa de la glucosa en dióxido de carbono y agua libera energía. Los animales, los hongos y las bacterias almacenan hasta 30,000 3 unidades de glucosa en una sola unidad de glucógeno, una molécula estructurada en XNUMXD con cadenas ramificadas de moléculas de glucosa que emanan de un núcleo proteico. Cuando se necesita energía para los procesos metabólicos, las moléculas de glucosa se desprenden y oxidan.

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Las bacterias

Dominio Bacterias ("pequeño bastón"): L. acidophilus, Staphylococcus

Desde el interior de nuestros propios cuerpos hasta las partes más profundas del océano, las bacterias se han adaptado a casi todos los entornos posibles. Todas las bacterias son unicelulares, microscópicas y carecen de un núcleo delimitado por una membrana y de orgánulos, y se presentan en tres formas básicas: esféricas (cocos), bastones (bacilos) y espirales (espirillas). Algunas cepas pueden ser mortales, como Staphylococcus aureus (MRSA), mientras que otras, como Lactobacillus acidophilus, que se encuentran en nuestro microbioma intestinal, nos mantienen saludables. Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, causaron el Gran Evento de Oxidación hace 2.4 millones de años, produciendo la primera atmósfera oxigenada de la Tierra.

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“Los acetógenos son bacterias anaerobias obligadas que utilizan la vía reductora de acetil-CoA o Wood-Ljungdahl como mecanismo principal para la conservación de energía y para la síntesis de acetil-CoA y carbono celular a partir de CO2 [2,3]. Un acetógeno a veces se denomina 'homoacetógeno' (lo que significa que produce solo acetato como producto de fermentación) o 'acetógeno reductor de CO2'... los organismos que albergan acetógenos en sus sistemas digestivos [incluyen] humanos, termitas y rumiantes. Dado que la acumulación de H2 inhibe la biodegradación al crear un equilibrio termodinámico desfavorable, los acetógenos mejoran la capacidad biodegradadora al acoplar la oxidación del hidrógeno gaseoso con la reducción de CO2 a acetato”. (Ragsdale 2008) La vía Wood-Ljungdahl (o vía reductora de acetil-CoA) es una serie de reacciones bioquímicas utilizadas por estas bacterias anaerobias para sintetizar acetil-CoA. Esta vía permite que el organismo utilice hidrógeno como donante de electrones y dióxido de carbono como aceptor de electrones. A diferencia de otras vías de producción de energía (p. ej., el ciclo de Calvin), este proceso no es cíclico. Para obtener detalles sobre cómo funciona este proceso, consulte la galería de imágenes.