Un acetógeno es un microorganismo que genera acetato (CH 3 COO - ) como producto final de la respiración anaeróbica o la fermentación . Sin embargo, este término generalmente se emplea en un sentido más estricto solo para aquellas bacterias y arqueas que realizan la respiración anaeróbica y la fijación de carbono simultáneamente a través de la vía reductora de la acetil coenzima A ( acetil-CoA ) (también conocida como la vía Wood-Ljungdahl ). [1] [2]Estos acetógenos genuinos también se conocen como "homoacetógenos" y pueden producir acetil-CoA (y a partir de eso, en la mayoría de los casos, acetato como producto final) a partir de dos moléculas de dióxido de carbono (CO 2 ) y cuatro moléculas de hidrógeno molecular (H 2 ). Este proceso se conoce como acetogénesis , [3] y es diferente de la fermentación con acetato, aunque ambos ocurren en ausencia de oxígeno molecular (O 2 ) y producen acetato. Aunque anteriormente se pensaba que solo las bacterias son acetógenos, algunas arqueas pueden considerarse acetógenos. [4]
Los acetógenos se encuentran en una variedad de hábitats, generalmente aquellos que son anaeróbicos (carecen de oxígeno). Los acetógenos pueden utilizar una variedad de compuestos como fuentes de energía y carbono; la forma mejor estudiada de metabolismo acetogénico implica el uso de dióxido de carbono como fuente de carbono e hidrógeno como fuente de energía. La reducción de dióxido de carbono se lleva a cabo mediante la enzima clave acetil-CoA sintasa. Junto con las arqueas formadoras de metano, los acetógenos constituyen las últimas ramas de la red alimentaria anaeróbica que conduce a la producción de metano a partir de polímeros en ausencia de oxígeno. Los acetógenos pueden representar antepasados de las primeras células bioenergéticamente activas en la evolución. [5]
Roles metabólicos
Los acetógenos tienen diversas funciones metabólicas, que les ayudan a prosperar en diferentes entornos. [6] Uno de sus productos metabólicos es el acetato, que es un nutriente importante para el huésped y su comunidad microbiana que lo habita, que se ve más en el intestino de las termitas. Los acetógenos también sirven como "sumideros de hidrógeno" en el tracto gastrointestinal de las termitas. [6] El hidrógeno gaseoso inhibe la biodegradación y los acetógenos utilizan estos gases de hidrógeno en el ambiente anaeróbico para favorecer la capacidad biodegradativa del huésped al hacer reaccionar el gas hidrógeno y el dióxido de carbono para producir acetato. [6] Los acetógenos tienen la capacidad de utilizar una variedad de sustratos en un evento en el que otro competidor, como un metanógeno, convierte al gas hidrógeno en un sustrato limitante. [7] Los acetógenos pueden usar y convertir alcoholes, lactatos y ácidos grasos, que generalmente están restringidos a sintrógenos , en lugar de solo dióxido de carbono e hidrógeno. [7] Esto les permite asumir el papel de importantes contribuyentes de la cadena alimentaria, como los fermentadores primarios. [7] Los acetógenos pueden trabajar junto con los metanógenos, como lo ejemplifica la conversión de carbohidratos por un Methanosarcina barkeri y el cocultivo de A. woodii. El metanógeno toma acetato para favorecer al acetógeno. [7] A veces, la transferencia entre especies de hidrógeno gaseoso entre A. woodii y un metanógeno que consume H 2 resulta en la liberación de hidrógeno gaseoso del acetógeno en lugar de dirigirse hacia la acetogénesis por la vía Wood-Ljungdahl. [7] Los acetógenos también son uno de los factores que contribuyen a la corrosión del acero. Acetobacterium woodii utiliza gas hidrógeno y CO 2 para producir el acetato que se usa como fuente de carbono para muchas de las bacterias reductoras de sulfato que crecen con gas hidrógeno y sulfato. [8]
Referencias
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