P R Á C T IC A7
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS FERMENTACIÓN. I. OBJETIVOS 1) Obse Observ rvar ar exper experim imen enta talm lmen ente te los fenó fenóme meno nos s de respi respira raci ción ón celular anaeróbica (fermentación) en levaduras. 2) Comp omproba robarr el efe efecto cto de inhib nhibid ido ores res de la glicó licóli lisi sis s y de la respiración celular. 3) Apli Aplica carr los conce concept ptos os de sustra sustrato to,, inhi inhibi bido dore res s comp compet etit itiv ivos os,, inhibidores no competitivos, oxido-reducción, modificación de pH e inhibidores inhibidores en la interpretación de sus resultados.
II. II. ACTIV CTIVIIDADES DES Fermentación Fermentación alcohólica en levaduras (Saccharomyces (Saccharomyces cerevisiae). La ferm fermen enta taci ción ón alco alcohó hólic lica a en leva levadu dura ras s ocur ocurre re de acue acuerd rdo o a la reacción: C6H12O6 2CO2 2 C2H5OH (etanol) El etanol se acumula en el medio y el CO 2 es liberado como gas, por lo que se puede medir la fermentación por la producción de CO 2.
III. PROC PROCED EDIM IMIEN IENTO TOS. S. 3.1. Complete la siguiente siguiente batería batería de tubos:
Tubos Suspensión de levadura 7% Sol. Glucosa Sol. NaF Agua destilada(4 3°C) Sol.Rojo Neutro
1
2
3
4
1 ml
1 ml
1 ml
1 ml
0
1 ml
1 ml
1 ml
0
0
1 ml
0
2 ml
1 ml
0
1 ml
0
0
0
0,1 (gotas)
ml
Agitar por inversión para homogenizar el contenido de cada tubo. 3.2. Tapar cada tubo con un frasco de penicilina invertido, presionándolo girar rápidamente de manera que el tubo quede invertido dentro del frasco. Marcar el nivel de la burbuja en la parte superior del tubo y amarrando con un elástico los 4 frascos, ponerlos a incubar en un baño de agua a 43°C. 3.3. Al cabo de 30 min. Marque el nivel final de la solución en el tubo y mida el volumen de gas producido con una pipeta con agua. 3.4. Cuál es el objetivo del tubo 4? Verifique el pH en el tubo 2 con papel pH. 3.5. Anote y discuta sus resultados.
Soluciones: 1.
Solución de levadura: disolver a homogeneidad 0,7 g de levadura en 10 ml de agua destilada a 43°C y completar a 100 ml con agua destilada a 43°C.
2.
Solución de glucosa 1%
3.
Solución de NaF 1%
4.
Solución rojo neutro 0,1%
Papel pH.
IV. OBSERVACIONES Variables de la fermentación alcohólica y sus efectos sobre el proceso
Con el fin de obtener altos rendimientos en la fermentación alcohólica es necesario considerar ciertos parámetros y realizar un estudio sobre los efectos que en mayor o menor grado alteren la buena marcha del proceso. 1. Clase de microorganismo: Los microorganismos más apropiados para la • producción de etanol a partir de azúcares son, como ya se dijo, las levaduras del género saccharomyces y kluyveromyces y las bacterias zymomonas mobilis. 2. Concentración del sustrato: El carbono es suministrado por los azúcares • contenidos en la materia prima, siendo la concentración de azúcar un valor que se debe considerar ya que afecta la velocidad de la fermentación, el comportamiento y el desarrollo de las células de la levadura. 3. Concentración de Etanol: La levadura es afectada en alto grado por la • concentración de alcohol, una concentración alcohólica del 3% ya influye sobre el crecimiento; una concentración de un 5% influye tanto sobre el crecimiento como en •
la fermentación. Cuando la concentración es del 10%, el crecimiento sufre la paralización total. 4. Temperatura: Se debe tener en cuenta que para cada levadura existe una • temperatura óptima de desarrollo, en la cual se muestra activa. Además, se tiene una zona independiente de la temperatura óptima en la cual la levadura aún presenta actividad; a medida que se aleja de la temperatura óptima su actividad disminuye notablemente. Por debajo de la temperatura señalada como mínima y por encima de la máxima, las levaduras continúan viviendo en estado latente, sin embargo, al exponer cualquier levadura a una temperatura de 55 ºC por un tiempo de 5 minutos se produce su muerte. En el caso de la saccharomyces cerevisae se tiene un desarrollo óptimo entre 28-35 ºC, recomendable 30 ºC. 5. pH: Este es un factor importante en la fermentación, debido a su • importancia en el control de la contaminación bacterial como también al efecto en el crecimiento de las levaduras, en la velocidad de fermentación y en la formación de alcohol. Durante la fermentación la levadura toma el nitrógeno de los aminoácidos orgánicos, perdiendo su carácter anfótero y pasando a ácidos, lo cual origina una disminución del pH del medio. Cuanto más bajo el pH del medio, tanto menor el peligro de infección, pero si se trabaja con pH muy bajos la fermentación es muy lenta, ya que la levadura no se desarrolla de la forma conveniente. Según estudios se halló que el pH más favorable para el crecimiento de la saccharomyces cerevisiae se encuentra entre 4.4 - 5.0, con un pH de 4.5 para su crecimiento óptimo.
V. DISCUSIÓN En el tubo N° 1; Se ve que no ocurre reacción alguna ya que solo está compuesto de glucosa y agua destilada, ha este tubo lo llamaremos blanco y servirá de muestra para cotejar que tubos reaccionan.
En el tubo N° 2: El nivel de la mescal baja des de el punto inicia “PI” hasta el punto final PF, esto indica que en el tubo si ocurre la reacción de fermentación
En el tubo N° 3 El nivel se mantiene en el ponto inicial PI, esto indica q no acorre reacción, En este tubo no acurre reacción porque contiene NaF y este actúa como inhibidor de la reacción
En el tubo N° 4 El nivel de la mezcla baja alta el punto PF. En este tubo también ocurre una reacción y vemos que la solución rojo neutro solo actúa como un indicador que nos muestra la variación del ph de la mescla
VI. CONCLUSIONES
Podemos observar que en los tubos 2 y 4 ocurre la reacción de fermentación anaeróbica obteniendo como productos etanol y CO2mediante la reacción general: C 6 H 12 O6
→2CH
3
−CH
2
−O H
+2CO
2
En el tubo N° 3 se observa que no ocurre reacción esto ocurre por presencia del inhibidor NaF. Este impide el desarrollo microbiano dado que al inhibir la glicólisis se evita la formación de sustancias oxidantes
VII.BIBLIOGRAFÍA http://www.biologia.edu.ar/microind/medios.htm http://www.scribd.com/doc/4106429/Carbohidratos-i-Bioquimica
