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• Renato Omar Bustamante Silva

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UNIVERSIDAD

NACIONAL DE TRUJILLO

“EFECTO DE LOS INHIBIDORES EN LA CADENA RESPIRATORIA “

CURSO:  Bioquímica INTEGRANTES:  BUSTAMANTE SILVA Renato Omar PROFESOR:  DR.LEON TORRES Carlos MESA:  N.º 02 ESCUELA:  Microbiología y Parasitología FECHA DE PRESENTACIÓN:  28 De Mayo del 2018

“PRACTICA N.º 06:” I.

INTRODUCCIÓN: ANAEROBISIS: _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. AEROBISIS: 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”. Esta inhibición se explica por la competición entre el piruvato descarboxilasa (fermentación) que tiene una baja afinidad por el piruvato (KM = 3 4 mM) y la piruvato deshidrogenasa (respiración) que tiene una gran afinidad (KM = 0,1 – 0,2 mM). Así pues únicamente cuando la cantidad de piruvato sobrepasa la capacidad de la piruvato deshidrogenasa puede entonces acumularse para permitir el funcionamiento de la piruvato descarboxilasa y, de este modo, hacer posible la fermentación. La disminución del consumo de glucosa en aerobiosis puede explicarse, por una regulación a nivel de etapas de la glicólisis ( Bioquímica de Strayer, 2004).

La presente experiencia práctica de laboratorio, tiene como objetivo la demostración del consumo de glucosa en anaerobiosis por Saccharomyces cerevisiae (levadura de pan) y la determinación del azúcar residual.

II.

MATERIALES Y MÉTODOS:  ANAEROBISIS:  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.  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.

 MÉTODOS A. SISTEMA DE INCUBACIÓN En una matraz de 50 mL, adicionar: a) Buffer acetato 0.1 M pH 5 : 12.0 mL b) Glucosa 0.2 M en buffer acetato 0.1 M pH 4.6 : 1.8 mL c) Suspensión de levadura 1% en buffer acetato : 1.5 mL 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). 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). Luego de transcurrido una 1 hora, tomar la segunda muestra y proceder como en el paso 2 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.

B. DETERMINACIÓN DEL AZÚCAR RESIDUAL El azúcar residual se determinara con los filtrados del paso 5, utilizando el siguiente sistema:

COMPONENTES Y PROCESO

TUBOS (mL) B

I

II

1.0

0.5

0.5

Filtrado del paso 2 (tiempo 0’)

-

0.5

-

Filtrado del paso 4 (tiempo 60’)

-

-

0.5

1.0

1.0

1.0

Agua destilada

Solución cúprico alcalina

Mezclar y colocar en baño de agua hirviendo por 8 minutos. Al término de este tiempo enfriar en agua corriente

Solución fosfomolíbdica

1.0

1.0

1.0

7.0

7.0

Mezclar energéticamente y dejar en reposo por 3 minutos. Agua destilada

7.0

Mezclar por inversión y dejar en reposo durante 10 minutos .

III.

RESULTADO:

ANAEROBIOSIS TUBO 1

TUBO 2

Fig. 1 Mostramos los resultados de los tubos al agregar la solución cúprico alcalina.

Fig.2 Mostramos los resultados al agregar solución fosfomolibdica y agua destilada.

TUBO BLANCO

Fig.3 Es el resultado de una muestra blanco donde contiene todos los componentes del sistema menos aquel que se desea medir.

AEROBIOSIS TUBO 1

TUBO 2

Fig. 1 Mostramos los resultados de los tubos al agregar la solución cúprico alcalina.

Fig.2 Mostramos los resultados al agregar solución fosfomolibdica y agua destilada.

TUBO BLANCO

Fig.3 Es el resultado de una muestra blanco donde contiene todos los componentes del sistema menos aquel que se desea medir.

IV.

DISCUSIÓN: _ Las levaduras son organismos fúngicos que pueden alimentar con un número de diferentes nutrientes y metabolizan fácilmente la glucosa, un tipo de azúcar. Ellos tienen la capacidad de metabolizar la glucosa con o sin oxígeno y el mecanismo de metabolismo determina los productos formados. La gente usa la levadura para producir ciertos alimentos, incluyendo productos horneados y bebidas alcohólica aquí juega un papel muy importante la “biotecnología” como pudimos entender en clase. La glucosa es un tipo de hidrato de carbono, que es un compuesto de carbono, oxígeno e hidrógeno específicamente, es un monosacárido “unidad de azúcar simple" que pueden ocurrir en la naturaleza por sí solos o se pueden combinar en carbohidratos más grandes. Los seres humanos utilizan la glucosa como combustible celular principal, y la levadura lo hace también; en ambos casos, es una importante fuente de energía( Biochemistry; Reginald Garrett, Ph.D. and Charles Grisham, Ph.D). En general esta información podemos acoplarla con nuestra introducción ya que los organismos vivos necesitan producir energía indispensable para cumplir sus diferentes funciones metabólicas. En el Metabolismo anaeróbico si no hay oxígeno presente, algunas especies de levadura pueden sobrevivir y pueden metabolizar la glucosa a través de una vía alternativa que resulta en la formación de significativamente menos energía y diferentes productos finales. Los productos del metabolismo anaeróbico "sin oxígeno" son el dióxido de carbono y etanol (Biochemistry; Mary Campbell, Ph.D. and Shawn Farrell, Ph.D.). En estas condiciones anaeróbicas algunos microorganismos en este caso las levaduras de quien hemos experimentado en práctica producen alcohol etílico y CO2. Y en el Metabolismo aeróbico si bien hay muchas especies diferentes de levaduras y difieren metabólicamente unas de otras, todas pueden metabolizar la glucosa en condiciones aeróbicas "con oxígeno". Esto da como resultado la producción de una gran cantidad de energía, así como el dióxido de carbono como producto de desecho y agua. Estos son los mismos productos de desecho que se forman cuando se metaboliza la glucosa para obtener energía. En general, si el oxígeno está presente, la levadura lo utiliza para procesar la glucosa, ya que es mucho más eficiente que la metabolización de la glucosa sin oxígeno. Para la determinación del azúcar residual conocimos primero que los azucares que reaccionan son los azucares reductores que pueden unirse en otras palabras las que pueden unirse de forma inespecífica a otras moléculas(Frank Bradleey Arnstrong 1982). Cabe mencionar que para su determinación utilizamos el método de “Folin wu” explicado en clase que consta de 2 etapas donde se desintegra por medio de ácido sulfúrico y el desproteinizado por sustrato de sodio esto determina el color de intensidad de azucares.

V.

VI.

CONCLUSIONES _ En conclucion afirmamos que en la anaerobiosis se consume mas glucosa que en la aerobiosis ya que en 1 glucosa tiene 2 ATP en cambio en la aerobiosis 1 glucosa tiene 32 ATP por lo que en los resultados finales pudimos observar ese cambio de un color fuerte a uno más claro. En soluciones alcalinas pueden reducir el CU2+ que tiene calor azul a CU+ que el precipitado en la solución alcalina como CU20 de color rojo naranja el fundamento de esta reacción en que en un medio alcalino el ion cúprico es capas de reducirse por efecto del grupo aldehído del azúcar donde este nuevo ion se observa de un color rojo ladrillo esto es la explicación del porque del color que se muestra en los resultados al echar solución cúprico alcalina. Y por consiguiente se logró determinar que el color resultante es inherente a la concentración de azucare y tambien observar como se pudo pasar de un color fuerte a uno más claro. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  Biochemistry; Mary Campbell, Ph.D. and Shawn Farrell, Ph.D.  Biochemistry; Reginald Garrett, Ph.D. and Charles Grisham, Ph.D  Frank Bradleey Arnstrong 1982