Informe sobre bioenergetica y fermentacion

Introducción

La célula al igual que cualquier organismo para su correcto funcionamiento requiere de energía, la cual se obtiene en gran parte gracias a la respiración celular, que se divide en oxidación aeróbica (en presencia de oxigeno)  esta se produce en la mitocondria, es un proceso catabólico, en el cual la energía contenida en los substratos usados como combustible es liberada de manera controlada, buena parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas es incorporada a la molécula de ATP, que puede ser posteriormente utilizada en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo celular (anabolismo). Y la oxidación anaeróbica, esta se realiza en el citoplasma y no se utiliza oxígeno, a través de la glucolisis es capaz de degradar la glucosa en dos moléculas de piruvato y dependiendo de las condiciones del medio en que se encuentren determinarán la vía metabólica a seguir. Por otro lado existen otros organismos que no realizan respiración celular, si no que realizan fermentación alcohólica, que al igual que la respiración anaeróbica es en ausencia de oxigeno y utiliza la glucolisis para oxidar la glucosa y otros combustibles orgánicos.

“En la fermentación, el aceptor final de los electrones es una molécula orgánica como el piruvato (fermentación ácida láctica) o el acetaldehído (fermentación alcohólica)” (Neil, A. 2005)

El proceso de fermentación es característico de algunos microorganismos: algunas bacterias y levaduras. También se produce en la mayoría de las células de los animales (incluido el ser humano), excepto en las neuronas, que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular.

“Desde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa solo se obtienen 2 moléculas de ATP, mientras que en la respiración se producen de 36 a 38 ATP” (Neil, A. 2005)

 Estas son análogas de la respiración aerobia, ya que todas producen energía en forma de ATP, una diferencia importante radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno, la mayoría de los eucariontes dependen de este para degradar completamente la molécula orgánica y obtener así energía aprovechable en forma de ATP además de liberar CO2 y agua.

“Cuando el CO2 se une con el agua, por medio de la anhidrasa carbónica se convierte en ácido carbónico, un ácido débil que se disocia parcialmente en bicarbonato y cationes Hidrógeno, éstos iones de hidrógeno son los causantes del incremento de acidez plasmático y por ende un cambio en el pH de esta.”  (Campbell, 2001)

 El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución, este indica la concentración de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas disoluciones.

En disolución acuosa, la escala de pH varía, de 0 a 14. Son de naturaleza ácida  las disoluciones con pH menores que 7  y de naturaleza alcalina las de pH superiores a 7. El agua en su forma natural posee un pH 7 y si este es el disolvente indica neutralidad de la disolución.

Objetivos

1. Observar el fenómeno de la respiración celular a través de la experimentación utilizando indicadores de pH

1. Conocer las propiedades y características de los productos que se liberan como desechos tanto de la respiración celular (aeróbico) como de la fermentación alcohólica (anaeróbico)

1. Observar la actividad de levaduras (fermentación alcohólica) con diferentes sustratos (glucosa, fructosa y maltosa)

Hipótesis

Al poner en contacto una sustancia básica por excelencia como es el NaOH con la fenolftaleína la disolución se tornará intensamente rosada y su pH será mayor a 8. Además se espera que está misma disolución al entrar en contacto con el ácido carbónico exhalado por un integrante del equipo la solución se volverá ácida evidenciado por un aspecto incoloro de esta misma. Por otro lado, la actividad de fermentación alcohólica se verá evidenciado por la presencia de burbujas en un medio que contenga levaduras y diversos sustratos como glucosa, maltosa y fructosa, mostrando una clara preferencia de la glucosa por parte de la levadura para realizar dicho proceso.

Materiales y métodos

Experimento de Bioenergía

• Observación microscópica de levaduras

Materiales

-        Cronometro

-        Fenolftaleína

-        Pajillas plásticas para refresco

-        Solución de NaOH al 2,5%

-        Agua destilada

-        Vasos de pp. De 250 cc.

-        Papel pH

Método de observación de respiración celular

Se coloca en un vaso precipitado 100 ml. de agua destilada y se mide el pH, posteriormente se agrega 3 gotas de fenolftaleína. Si el agua no se colorea  de rosado, agregar gotas de NaOH hasta que la solución permanezca rosada más de 15 segundos. Medir el pH antes y después de agregar fenolftaleína. Luego con ayuda de una pajilla sople dentro de la solución por 40 segundos hasta que la solución se torne incolora y medir el pH. Luego de ello agregar gota a gota el NaOh hasta que la solución retorne al color rosado inicial y finalmente medir el pH. Tras ello correr por 2 minutos sin descansar e inmediatamente después, exhalar por la pajilla sumergida en la solución durante 40 segundos y medir pH, después de ello repetir el paso anterior.

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