¿Cuál es el mecanismo de absorción de oxígeno en E. coli?

Esta pregunta me hizo pensar en cuáles son las enzimas metabólicas que absorben oxígeno en E.coli . Busqué en la base de datos metacyc reacciones que consumen oxígeno molecular y solo hay 3 que toman oxígeno y una que produce oxígeno.

Los tres consumidores de oxígeno en E. coli son la oxidación de la ubiquinona en dos sitios en el citocromo- bcl o en el citocromo- bo . Todos estos exportan protones para crear el gradiente que impulsa la formación de ATP por F₀F₁ ATPasa en el periplasma (la región entre la membrana interna y externa de E.coli ).

Por el lado de la producción, la superóxido dismutasa reduce el superóxido a oxígeno para controlar el daño por oxidación. Aparentemente, las entrañas de E.coli son algo tolerantes al oxígeno.

La membrana plasmática es bastante permeable al oxígeno y, por lo tanto, el oxígeno ingresa a la célula simplemente por difusión. Las especies reactivas de oxígeno se pueden reducir enzimáticamente en organismos aeróbicos. Los anaerobios obligados carecen o no producen cantidades suficientes de estas enzimas. Un organismo que no usa oxígeno para el metabolismo pero que tampoco está relativamente dañado por él puede clasificarse como aerotolerante.

Imagen de: http://en.m.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_organism

Leyenda original: Las bacterias aeróbicas y anaeróbicas pueden identificarse cultivándolas en tubos de ensayo con caldo de tioglicolato: 1: Los aerobios obligados necesitan oxígeno porque no pueden fermentar ni respirar de forma anaeróbica. Se reúnen en la parte superior del tubo donde la concentración de oxígeno es más alta. 2: Los anaerobios obligados se envenenan con el oxígeno, por lo que se acumulan en el fondo del tubo, donde la concentración de oxígeno es más baja. 3: Los anaerobios facultativos pueden crecer con o sin oxígeno porque pueden metabolizar la energía de forma aeróbica o anaeróbica. Se reúnen principalmente en la parte superior porque la respiración aeróbica genera más ATP que la fermentación o la respiración anaeróbica. 4: Los microaerófilos necesitan oxígeno porque no pueden fermentar o respirar anaeróbicamente. Sin embargo, son envenenados por altas concentraciones de oxígeno. Se reúnen en la parte superior del tubo de ensayo, pero no en la parte superior. 5: Los organismos aerotolerantes no requieren oxígeno ya que metabolizan la energía de forma anaeróbica. Sin embargo, a diferencia de los anaerobios obligados, no se envenenan con el oxígeno. Se pueden encontrar repartidos uniformemente por todo el tubo de ensayo.

Estoy agregando un suplemento/observaciones finales a las respuestas existentes.

Algunos puntos a considerar:

• La cadena de transporte de electrones puede funcionar sin oxígeno y puede utilizar otras especies químicas como aceptores de electrones.
• E.coli es capaz de respiración aeróbica, respiración anaeróbica (anóxica) y fermentación (fosforilación a nivel de sustrato).

¿Cómo absorbe oxígeno E. coli?

Respuesta corta como ya lo mencionó canadianer: difusión pasiva

¿Pueden cerrar el consumo de oxígeno si es necesario?

El oxígeno es el principal aceptor de electrones y E.coli preferiría el oxígeno a otros aceptores de electrones. Solo en ausencia de oxígeno se enciende el regulón FNR. Otras bacterias pueden mostrar aerotaxis negativa, es decir, huir del oxígeno (obviamente tienen que ser móviles) ^{[ ref ]} . Este documento también comenta que la aerotaxis positiva y negativa ocurre a través de un mecanismo común: la sensibilidad de la fuerza motriz del protón al O₂. Sin embargo, ROS no tiene ningún papel que desempeñar en él. Lo más probable es que, con niveles altos de oxígeno, E.coli intente aumentar la respuesta antioxidante. Para concluir, no pueden regular el consumo de oxígeno .

Anaerobios aerotolerantes: Clostridium perfringens , Clostridium intestinale .