Pregunta: Parte II ---- Mentes sospechosas Su observación microscópica directa de microorganismos en las muestras de suelo ha despertado el interés de su jefe. Está ansioso por determinar qué tipo de microorganismo(s) está(n) presente(s): eucariota o procariota. Gram-positivo o Gram-negativo, o tal vez incluso algo nuevo, nunca antes visto en la Tierra. Él envía una

Parte II ---- Mentes sospechosas

Su observación microscópica directa de microorganismos en las muestras de suelo ha despertado el interés de su jefe. Está ansioso por determinar qué tipo de microorganismo(s) está(n) presente(s): eucariota o procariota. Gram-positivo o Gram-negativo, o tal vez incluso algo nuevo, nunca antes visto en la Tierra. Él envía una muestra del suelo.

a un laboratorio de bioquímica para su análisis directo.

Está igualmente interesado en la naturaleza de los microbios, pero en lugar de analizar directamente el suelo, primero aísla un cultivo puro de un microorganismo que demuestra que tiene la capacidad de degradar el poliuretano. Tú

enviar una muestra de este cultivo puro al mismo laboratorio de bioquímica para su análisis.

Posteriormente, recibes los resultados del análisis de la muestra de tu jefe y tu muestra pura

"No estoy seguro de cuál es el problema con su muestra, pero mis resultados prueban que estamos tratando con un nuevo tipo de forma de vida aquí... Lo llamo preuk-aryote" porque tiene componentes característicos de ambos procariotas.

y eucariotas. ¡Es hora de una conferencia de prensa!”. presume su jefe.

Más tarde, mientras te preparas para regresar a casa después de un largo día en el laboratorio, escuchas a tu jefe gritar: "¿Qué

¡Aquí están los palos de hockey dobles HE!

Le preguntas qué pasó.

“Esta mañana puse unos cuantos miles de células de su cultivo puro de microbio degradante de poliuretano extraterrestre (EPTUM) en dos portaobjetos en un poco de agua, pero luego tuve que ir a esa conferencia de prensa y no tuve suficiente tiempo para mirar. en las celdas cuidadosamente excepto para notar que estaban distribuidas uniformemente debajo del cubreobjetos. No quería que los portaobjetos se secaran, así que sellé los bordes de los cubreobjetos. En esta diapositiva usé una junta de goma para hacer el sello, y en esta diapositiva usé una junta de Lycra. ¡Ahora mira la distribución de celdas! En el portaobjetos sellado con caucho, las células todavía están uniformemente distribuidas, pero en el portaobjetos sellado con lycra, todas las células se han congregado alrededor del borde del cubreobjetos. Mira… están por todos lados en los bordes; ninguno queda en la parte media de la diapositiva. ¿Alguien podría haber entrado aquí y movido todas esas celdas EPTUM hacia los bordes? ¿Pero quién? Tal vez alguien pequeño con pinzas muy pequeñas. ¿Viste a alguien así merodeando por este visor? Nah... Necesito controlar la realidad. Ninguna pinza podría ser tan pequeña”.

Preguntas

3. ¿Qué técnica se utiliza para aislar un cultivo bacteriano puro?

4. Si su objetivo es caracterizar la ETPUM, ¿qué resultados son más informativos: los suyos o los de su jefe?

¿Por qué? ¿Su composición biológica se parece más a la de un procariota o a la de un eucariota? Gramo-

Gram-positiva o Gram-negativa? ¿Está de acuerdo con la conclusión de su jefe de que el ETPUM es un procarionte?

híbrido eucariota? ¿Por qué o por qué no?

5. Piense en al menos dos posibles explicaciones alternativas para la “asombrosa” redistribución de la

ETPUM en el portaobjetos sellado con Lycra. Ambas explicaciones deben considerar cómo los microbios "percibieron"

la presencia de poliuretano. Una de sus respuestas no debería involucrar flagelos.

Parte III----Todos Conmocionados

Ha encontrado medios que permiten el crecimiento de cultivos puros de EPTUM en su laboratorio. Las recetas de estos medios se muestran a continuación:

Crecimiento en estos medios:

Está emocionado porque, en el Medio #2, ETPUM utiliza poliuretano como su fuente de energía y su única fuente de carbono y nitrógeno, un hallazgo que plantea la posibilidad de que ETPUM pueda ser una herramienta útil para la biorremediación de desechos que contienen poliuretano (en vertederos, etc.). También ha progresado en la caracterización de las vías metabólicas centrales y las actividades bioquímicas relacionadas de ETPUM. En particular, ha descubierto que:

• ETPUM segrega una enzima (poliuretanasa) que cataliza la degradación del poliuretano, generando como producto ácido cítrico (citrato).
• La membrana citoplasmática de ETPUM contiene un sistema de transporte ABC capaz de transportar citrato a través de la membrana a expensas de 4 moléculas de ATP (hidrolizadas para formar ADP y fosfato) por molécula de citrato transportada.
• El citoplasma de este organismo contiene todas las enzimas necesarias para la glucólisis y para el ciclo TCA.
• La membrana citoplasmática de ETPUM contiene proteínas que forman una vía funcional de transporte de electrones (que utiliza O ₂ como aceptor terminal de electrones)

Preguntas

6. ¿Qué medio consideraría “complejo” y cuál “definido”? Cuál es "rico" y cuál es

"mínimo"? Explique sus respuestas.

7. Dado que el poliuretano es un polímero enorme (MW>>100,000 Daltons). ¿Por qué es importante que el

la poliuretanasa es una enzima secretada? Si asumimos que el poliuretano es la fuente de energía para el

organismo, ¿cómo puede el material (átomos de carbono) encontrar su camino hacia las vías metabólicas centrales de este

¿microbio? ¿Qué es el “punto de entrada”? ¿Qué sucede después de su entrada en la vía metabólica?

8. ¿Por qué el crecimiento de EPTUM en el Medio #2 requiere oxígeno? Piense en esto en términos de cómo EPTUM

puede generar una ganancia neta de poliuretano en el procesamiento de ATP. Recuerde que la degradación de

poliuretano por poliuretanasa no gasta ATP. Para responder a esta pregunta, aborde cada uno de

las siguientes preguntas en su respuesta:

a. ¿Hay una ganancia o pérdida neta de ATP durante el transporte de citrato?

b. Considere los ATP que se pueden generar a través de la fosforilación a nivel de sustrato. ¿Será útil la glucólisis?

para generar ATP durante el crecimiento en poliuretano? ¿Cuántos ATP se pueden generar a través de TCA?

(es decir, a través de la fosforilación a nivel de sustrato)? ¿Es esto suficiente para respaldar el crecimiento (hay un beneficio neto positivo en el

recuento de ATP)?

C. Ahora considere de qué otra manera ETPUM puede generar ATP (si no es por fosforilación a nivel de sustrato). Poder

este proceso genera un positivo neto en la cuenta ATP

d. Ahora explique la importancia del oxígeno en relación con la cuenta de ATP.