Consumo de glucosa en aerobiosis y anaerobiosis

CONSUMO DE GLUCOSA EN ANAEROBIOSIS POR Saccharomyces cerevisiae

1. INTRODUCCIÓN

Los organismos vivos necesitan producir energía indispensable para cumplir sus diferentes funciones metabólicas. Esta energía la obtienen principalmente a partir del consumo de carbohidratos como la glucosa, que es la molécula mayormente utilizada por los sistemas biológicos.

La glucolisis, por medio de la cual la glucosa se degrada parcialmente, almacenándose parte de la energía bajo la forma de ATP, tiene como producto final al piruvato. Dependiendo del microorganismo y tejido que lo metaboliza y de la presencia o ausencia de oxígeno, el piruvato se convierte en alcohol o lactato.

Desde el punto de vista evolutivo, se acepta que el metabolismo ha ido perfeccionándose, adquiriendo nuevas modalidades a medida que los seres vivos se desarrollaban evolutivamente más complejos. Así, tenemos que las bacterias, que son menos evolucionadas, presentan un predominio del ciclo anaeróbico, debido a que estos microorganismos carecen de sistemas enzimáticos para su catabolismo aeróbico.

En cambio, en animales más evolucionados, como es el caso de los mamíferos y aves, los carbohidratos sufren una degradación completa; es decir, pasan por el catabolismo anaeróbico y aeróbico.

En condiciones anaerobias, algunos microorganismos, en particular las levaduras, producen alcohol etílico y CO2. En cambio, los tejidos de los mamíferos solo producen ácido láctico en ausencia de oxígeno.

Algunos tejidos se distinguen metabólicamente por el hecho de realizar una activísima glucólisis, incluso en presencia de bastante oxígeno; entre estos tejidos tenemos el cerebro y las células cancerosas.

La reacción global neta de la glucolisis en anaerobiosis es: Glucosa + 2 ADP + 2Pi          2 Lactato + 2ATP + 2H2O.[pic 1]

La presente experiencia práctica de laboratorio, tiene como finalidad la demostración del consumo de glucosa en anaerobiosis por Saccharomyces cerevisiae (levadura de pan o vino).

1. MATERIAL Y MÉTODOS

1. MATERIALES

• Material Biológico:

• Saccharomyces cerevisiae “levadura de pan o del vino” (suspensión al 1%).

• Materiales y equipos de laboratorio:

• Sistema de fermentación: Matraz de 50 mL de capacidad.
• Tapón de jebe atravesado por un tubo de vidrio, manguerilla y pinza.
• Bomba al vacío.
• Gradilla y tubos de 16 x 125 mm.
• Pipetas de 1, 2, 5 y de 10 mL.
• Embudos de vidrio y papel filtro Watman N°1.
• Cocina eléctrica y pocillo de 500 mL.
• Espectrofotómetro.

• Reactivos y soluciones:

• Buffer de acetato 0.1 M pH 5.
• Glucosa 0.2 M.
• Ácido sulfúrico 2/3 N.
• Tungstato de sodio 10%.
• Solución cúprica alcalina.
• Solución fosfomolíbdica.

• Agua destilada.

1. MÉTODOS

1. SISTEMA DE INCUBACIÓN

1. En una matraz de 50 mL, adicionar:

1. Buffer acetato 0.1 M pH 5 …………………………………….……………………………………………..……… 12.0 mL
2. Glucosa 0.2 M en buffer acetato 0.1 M pH 4.6 ………………………………………………………..……   1.8 mL
3. Suspensión de levadura 1% en buffer acetato …………………………………………………………..….   1.5 mL

1. Mezclar y tomar una alícuota de 1 mL y colocarla en un tubo que contiene 1 mL de H2SO4 2/3 N. Mezclar y dejar en reposo como mínimo 2 minutos, mientras se procede con el siguiente paso. Esta alícuota corresponde a la muestra tiempo cero (0 minutos).
2. Después de extraído la muestra tiempo cero, tapar el matraz con el tapón de jebe y extraer el aire con una bomba de vacío durante 3 a 5 minutos. Proceder a la incubación, a 37°C durante 1 hora; anotando el tiempo de incubación desde el momento en que se toma la primera muestra (muestra tiempo cero).
3. Luego de transcurrido una 1 hora, tomar la segunda muestra y proceder como en el paso 2.
4. A las muestras de los pasos 2 y 4, se les adiciona 1 mL de Tungstato de sodio (Na2WO4) al 10%. Mezclar vigorosamente, dejar en reposo por 2 minutos, agregar 7 mL de agua destilada, mezclar por inversión y filtrar.

1. DETERMINACIÓN DEL AZÚCAR RESIDUAL

El azúcar residual se determinara con los filtrados del paso 5, utilizando el siguiente sistema:

1. RESULTADOS

CÁLCULOS

1. Corregir las lecturas de los tubos I y II restándoles la lectura del tubo B (Blanco).
2. Cuantificar la glucosa residual multiplicando las lecturas corregidas por el factor de calibración, y expresando los resultados en mg de glucosa/100 mL de suspensión de levadura.

Factor de calibración = 800 mg de glucosa/100 mL de suspensión de levadura.

1. Interpretar los resultados

1. DISCUSIÓN
2. CONCLUSIONES
3. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CONSUMO DE GLUCOSA EN AEROBIOSIS POR Saccharomyces cerevisiae

“EFECTO PASTEUR”

1. INTRODUCCIÓN

Un gran número de levaduras pueden metabolizar los azúcares en aerobiosis y en anaerobiosis. Al permitir la respiración un mejor rendimiento celular, entonces, se consume menos azúcar en aerobiosis que en anaerobiosis, o dicho de otro modo, la aerobiosis implica una disminución del consumo de azúcar y una disminución de la fermentación. Esta inhibición de la fermentación por la respiración se llama “Efecto Pasteur”.

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