XXII CONGRESO CUAM- ACMOR RESPIRACIÓN AERÓBICA Y

XXII CONGRESO CUAM- ACMOR
RESPIRACIÓN AERÓBICA Y FERMENTACIÓN
Autores: BAZAN CRUZ BRENDA HALIL, FRANCO TORRES PATRICIA LIZETH,
LLEPES RODRÍGUEZ GUADALUPE, PÉREZ NARANJO ANA YURITHZY, REYES
GONZÁLEZ ALEXIS IVÁN
Profesores asesores: BIOL. MA. ELENA CORTÉS TORRES Y PROFRA. FE ELISETH
GARFIAS ESTRELLA.
Escuela: ESC. SECUNDARIA GENERAL “ATLATLAHUCAN” CLAVE: 17DES0038C
Área en la que participa: CIENCIAS BIOLÓGICAS, QUÍMICAS Y AMBIENTALES:
DEMOSTRACIÓN
PROYECTO ESCOLAR.
OBJETIVO
Mostrar de manera sencilla el proceso de la respiración aeróbica y fermentación.
ANTECEDENTES
Los conocimientos sobre la fermentación fueron atesorados desde la antigüedad por
importantes civilizaciones como la egipcia y la asiria que la emplearon para la producción
de bebidas alcohólicas; o como la azteca y la china que la utilizaron en la obtención de
productos alimenticios tales como salsas fermentadas.
La primera explicación bioquímica del proceso por el cual el azúcar en solución
acuosa es descompuesto en alcohol y gas carbónico, en virtud de la acción de células vivas
de levadura, la dio el químico francés Louis Pasteur, el cual vio que mientras descomponen
el azúcar en ausencia de aire, las células de levadura viven y se propagan en el líquido en
fermentación y llamó al proceso de la fermentación alcohólica `vida sin oxígeno'. (1).
MARCO TEÓRICO
La respiración aeróbica es un tipo de metabolismo energético en el que los seres
vivos extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un proceso complejo en
el que el carbono es oxidado y en el que el oxígeno procedente del aire es el oxidante
empleado. En otras variantes de la respiración, muy raras, el oxidante es distinto del
oxígeno (respiración anaeróbica). La respiración aeróbica es el proceso responsable de que
la mayoría de los seres vivos, los llamados por ello aerobios, requieran oxígeno. La
respiración aeróbica es propia de los organismos eucariontes en general y de algunos tipos
de bacterias.
El oxígeno que, como cualquier gas, atraviesa sin obstáculos las membranas
biológicas, atraviesa primero la membrana plasmática y luego las membranas
mitocondriales, siendo en la matriz de la mitocondria donde se une a electrones y protones
(que sumados constituyen átomos de hidrógeno) formando agua. En esa oxidación final,
que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energía necesaria para la
fosforilación del ATP (2).
Por otro lado, la respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción
de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una
molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula orgánica. La
realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y para ello utilizan una cadena
transportadora de electrones análoga a la de las mitocondria en la respiración aeróbica. No
debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el
que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el aceptor final
de electrones es siempre una molécula orgánica. En la respiración anaeróbica no se usa
oxígeno, sino que para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el
sulfato o el nitrato.
La única diferencia, por tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el
oxígeno.
Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción
menor que el O2, por lo que, partiendo de los mismos sustratos (glucosa, aminoácidos,
triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aerobia
convencional (3).
La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras, la más conocida es
Saccharomyces cerevisiae, aunque también algunos metazoos y protistas son capaces de
realizarla. También se produce la fermentación en la mayoría de las células de los animales
(incluido el hombre). Un ejemplo de ello es el tejido muscular de los animales que realiza
la fermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las células musculares no es
suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscular.
El beneficio industrial primario de la fermentación es la conversión del mosto en
vino, cebada en cerveza y carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan (4).
METODOLOGÍA
1. Elección del tema
2. Búsqueda bibliográfica
3. Diseño del experimento
4. Reunión de los materiales
5. Realización del experimento.
DESARROLLO (5)
Material:
Dos frascos de vidrio con tapas, termómetro, champiñones frescos, levadura y agua.
EXPERIMENTO 1: RESPIRACIÓN AERÓBIA
1. Medir la masa de los hongos, aproximadamente 100g.
2. Colocar los hongos dentro del frasco y medir la temperatura inicial, la cual fue igual
a la ambiente 25°C.
3. Cerrar el frasco herméticamente por uno o dos días.
4. Después de transcurrido este tiempo, observar el frasco, destapar lo y acercar un
cerillo a la boca del frasco y observar lo que sucede.
5. Medir la temperatura final.
EXPERIMENTO 2: FERMENTACIÓN
1. Medir un volumen determinado de agua, en el primer ensayo se utilizaron 400ml.
2. Preparar una disolución con el azúcar, 10 g
3. Revolver bien para que haya aire en el agua y se disuelva el azúcar.
4. Colocar levadura (10g) en esa solución y disolverla.
5. Anotar la temperatura inicial.
6. Cerrar el frasco y colócalo en un lugar donde no haga excesivo frío.
7. Abrir el frasco después de dos o tres días, reportar las observaciones y medir la
temperatura final.
RESULTADOS
RESPIRACIÓN AEROBIA
Después del tiempo transcurrido, las paredes del frasco se empañaron por dentro y
se observó agua, que es uno de los productos de la respiración. En este primer experimento
la temperatura disminuyó alcanzando los 13-14° C. Cuando se acercó el cerrillo a la boca
del frasco, este se apagó. Esto es porque, porque se produjo CO2, el otro producto de la
respiración.
FERMENTACIÓN.
Luego de dos o tres días, se destapó el frasco y percibió un olor como de pan recién
horneado. Las levaduras consumieron todo el azúcar (glucosa) y el oxígeno, y empezaron a
fermentar produciendo ácido láctico y etanol. Se realizó también la prueba del cerrillo y en
este caso, éste permaneció encendido, indicando la presencia de oxígeno. La temperatura
final era similar a la inicial: 24 °C.
CONCLUSIONES
Gracias a estos experimentos sencillos, se pudieron observar algunas diferencias
macroscópicas entre la respiración aeróbica y la fermentación. De esta manera se puso en
evidencia que existen otros organismos que no necesitan el oxígeno para sobrevivir y
reproducirse, a diferencia de los seres humanos. Aunque de acuerdo a la bibliografía,
algunas células de nuestro cuerpo también pueden llevar a cabo la fermentación. Estos
primeros experimentos pueden dar origen a otros más complejos para continuar estudiando
las diferencias entre estos dos procesos.
BIBLIOGRAFÍA
1. html.rincondelvago.com/fermentacion.html
2. es.wikipedia.org/wiki/Respiración_aeróbica
3. es.wikipedia.org/wiki/Respiración_anaeróbica
4. es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n
5. es.answers.yahoo.com