¿Cómo obtienen la energía ATP las bacterias?

Cómo obtienen energía las bacterias: Fosforilación a nivel de sustrato y fermentación

Las bacterias, organismos unicelulares procariotas, desempeñan un papel crucial en una amplia gama de procesos biológicos. Para llevar a cabo estas funciones, requieren energía, que obtienen principalmente mediante la producción de trifosfato de adenosina (ATP), la principal molécula transportadora de energía en las células.

La obtención de ATP en las bacterias implica dos procesos principales: la fosforilación oxidativa y la fosforilación a nivel de sustrato. La fosforilación oxidativa, utilizada por las bacterias respiratorias, genera ATP mediante la cadena transportadora de electrones acoplada a la síntesis de ATP.

Sin embargo, algunas bacterias, conocidas como anaerobias, carecen de cadena transportadora de electrones. Estas bacterias utilizan un proceso alternativo para generar ATP llamado fosforilación a nivel de sustrato.

Fosforilación a nivel de sustrato

La fosforilación a nivel de sustrato es un proceso anaeróbico que genera ATP sin utilizar una cadena transportadora de electrones. Ocurre durante la fermentación, un proceso metabólico en el que las moléculas orgánicas, como la glucosa, se descomponen en productos más simples, como el lactato o el etanol.

En la fosforilación a nivel de sustrato, la transferencia de un grupo fosforilo (PO32-) desde un sustrato intermediario de alta energía a una molécula de ADP (difosfato de adenosina) da como resultado la formación de ATP. Este proceso es catalizado por enzimas específicas llamadas quinasas de sustrato.

Uno de los ejemplos más comunes de fosforilación a nivel de sustrato se produce durante la fermentación láctica, realizada por bacterias como Lactobacillus. En este proceso, la glucosa se convierte en lactato, y la transferencia de un grupo fosforilo desde el intermedio 1,3-difosfoglicerato a ADP genera ATP.

Diferencias entre la fosforilación a nivel de sustrato y la fosforilación oxidativa

La fosforilación a nivel de sustrato y la fosforilación oxidativa son procesos distintos con varias diferencias clave:

• Mecanismo: La fosforilación a nivel de sustrato implica la transferencia de un grupo fosforilo desde un sustrato intermediario, mientras que la fosforilación oxidativa implica una cadena transportadora de electrones y el bombeo de protones.
• Independencia del oxígeno: La fosforilación a nivel de sustrato es un proceso anaeróbico, mientras que la fosforilación oxidativa requiere oxígeno.
• Eficiencia energética: La fosforilación oxidativa es más eficiente energéticamente y genera más ATP por molécula de sustrato que la fosforilación a nivel de sustrato.

Conclusión

La fosforilación a nivel de sustrato es un proceso crucial que permite a las bacterias anaerobias generar ATP sin una cadena transportadora de electrones. Este proceso difiere de la fosforilación oxidativa, utilizada por las bacterias respiratorias, en su mecanismo, independencia del oxígeno y eficiencia energética. La comprensión de la fosforilación a nivel de sustrato y la fermentación proporciona información valiosa sobre los diversos mecanismos de producción de energía utilizados por las bacterias.