5.2: Fermentación

Introducción

Las levaduras son hongos unicelulares. La especie llamada Saccharomyces cerevisiae es comúnmente llamada levadura de Baker o de cerveza. Al igual que otros eucariotas con mitocondrias, la levadura puede usar oxígeno para generar ATP en el proceso de fosforilación oxidativa. Estas levaduras son aerobios facultativos lo que significa que también pueden cambiar a un mecanismo anaeróbico de producción de ATP llamado fermentación.

En todos los organismos, el proceso de glucólisis ocurre anaeróbicamente en el citoplasma para producir dos moléculas de piruvato a partir de una sola glucosa. Este proceso produce 2 nuevas moléculas de ATP y nicotinamida adenina dinucleótido reducido (NADH).

En fermentación de etanol. Una molécula de glucosa se descompone en dos piruvatos vía glucólisis (1). La energía de estas reacciones exotérmicas se utiliza para unir fosfatos inorgánicos a ADP y convertir NAD+ en NADH. Los dos piruvatos se descomponen luego en dos Acetaldehído y emiten dos CO2 como producto de desecho (2). Los dos Acetaldehídos se reducen luego a dos etanol, y el NADH se oxida de nuevo a NAD+ (3).

La fermentación es un proceso anaeróbico que ocurre en el citoplasma y rápidamente genera un ATP adicional a través de la reducción del piruvato. El NADH es la fuente de electrones en este proceso que se oxida a NAD+. Muchos organismos fermentarán para generar ácido láctico y CO ₂ a partir del piruvato para generar ATP. La fermentación de levadura produce etanol.

Configuración de fermentación

1. Mezcle las soluciones de la siguiente tabla en un tubo de fermentación.
2. Elimina la burbuja de aire en el extremo sellado del tubo de fermentación.
3. Coloque el tapón de goma en el extremo abierto del tubo de fermentación y colóquelo a la temperatura apropiada durante una hora.
4. Predecir la cantidad de CO ₂ generada en la última columna de la tabla usando +, — o +++.
   • Después de una hora, mide el espacio de cabeza creado por las burbujas y compárelo con tus predicciones.

TUBO	Levadura	AZÚCAR	ADITIVO	TEMP.	Generación CO 2
1	10 ml de levadura	Ninguno	20 ml H 2 O	25°C
2	10 ml de levadura	10 ml de glucosa	10 ml H 2 O	25°C
3	10 ml de levadura	10 ml de glucosa	10 ml H 2 O	37°C
4	10 ml de levadura	10 ml de lactosa	10 ml H 2 O	37°C
5	10 ml de levadura	10 ml de sacarosa	10 ml H 2 O	37°C
6	10 ml de levadura	10 ml de maltosa	10 ml H 2 O	37°C
7	10 ml de levadura	10 ml de glucosa	10 ml 0.1M MgSO 4	37°C
8	10 ml de levadura	10 ml de glucosa	10 ml 0,1 M NaF	37°C
9	10 ml de levadura	10 ml de lactosa	Pastilla LactAid de 10 ml H 2 O +	37°C

Preguntas para dirigir la formación de hipótesis

1. ¿Cuál es la fuente de energía preferida de todas las células?
2. ¿Qué tipos de azúcares se utilizan en cada tubo (monosacárido, disacárido, etc)?
3. ¿Qué efecto debe tener la temperatura en las reacciones de fermentación?
4. ¿Qué indica CO ₂ en estos tubos?
5. ¿Qué opinas que hacen los aditivos? ¿Qué efecto van a tener?