INTRODUCCIÓN

Posteriormente a los mecanismos de nutrición y digestión celular, las células usan las moléculas producto de sus procesos como fuente de la elaboración de energía que es necesaria para la actividad celular, para lo cual pasan procesos como la desaminación delos aminoácidos, la betaoxidación de los ácidos grasos y la glucólisis que tienen como objetivo la formación de ácido pirúvico y otras moléculas necesarias para los procesos de respiración celular.

El ácido pirúvico obtenido en estos procesos, principalmente de la glucólisis puede dependiendo del individuo y del medio en el cual se encuentra ir a dos rutas metabólicas.

La ruta aeróbica, denominada también catabolismo aeróbico degradándose completamente hasta CO₂ y agua, este mecanismo se realiza en las mitocondrias que actúan como centrales energéticas de las células y sintetizan ATP producto de esta degradación.

La otra ruta mencionada es el proceso anaeróbico llamada también catabolismo anaeróbico, que en ausencia de oxígeno transforma el ácido pirúvico en otras moléculas degradándose parcialmente, esta ruta tiene dos procesos más estudiados: el catabolismo láctico que por acción de la lactato deshidrogenada se transforma en ácido láctico y la vía alcohólica donde el ácido pirúvico se descarboxila formando un acetaldehído y este es reducido por acción del NADH a alcohol etílico.

Este último tipo de fermentación la realizan algunas especies de levaduras como la Saccharomyces cerevisae que son utilizadas en la industria de la panificación y en la industria cervecera, estas levaduras tienen la capacidad de poder realizar los dos tipos de respiración dependiendo de la abundancia de nutrientes en ele medio, cuando se encuentran en un medio rico en carbohidratos escogen la ruta anaeróbica.

En la presente práctica, se interferirá en el proceso de respiración celular usando un método muy simple y empleando un respirómetro artesanal inhibiendo una de las etapas de la glucólisis.

La enzima enolasa cataliza la reacción que convierte el 2 fosfoglicerato (2PG) en fosfoenolpiruvato (PEP), la enolasa para reaccionar requiere la presencia de iones de magnesio que mantiene su estructura y de iones manganeso como factor. En el siguiente experimento se usará el flúor para precipitar los iones magnesio y así inhibir la reacción. Esta inhibición se puede detectar como una disminución en la velocidad del proceso respiratorio, (disminución en la producción del CO₂) en las células de la levadura.

OBJETIVOS

1. Comprender los procesos de respiración celular.2. Investigar el efecto de un antimetabólico en la respiración celular.3. Demostrar el efecto del uso de la glucosa como facilitador de la respiración aeróbica.

MATERIALES

6 tubos de ensayo 6 tubos de base plana 10 mL de levadura de suspensión 10 mL de agua destilada 15 mL de solución de glucosa al 5% 3 mL de NaF 0.01 molar 3 mL de NaF 0.05 molar 3 mL de NaF 0.10 molar

PROCEDIMIENTO

Primero a los seis tubos los rotulamos, luego a todos les agregamos 3 mL de levadura y a cada uno les adicionamos: al tubo 1, al tope de H₂O destilada; al tubo 2, 3 mL de glucosa y al tope de H₂O destilada; al tubo 3, al tope de glucosa, al tubo 4, 3 mL de NaF 0.01M y al tope de glucosa; al tubo 4, 3 mL de NaF 0.05 M y al tope de glucosa ya l tubo 6 3 mL de NaF 0.10 M y al tope de glucosa.

TUBO LEVADURA GLUCOSA NaF 0.01 M NaF 0.05 M NaF 0.10 M H₂O DEST.1 3 mL X X X X Al tope2 3 mL 3 mL X X X Al tope3* 3 mL Al tope X X X X4 3 mL Al tope 3 mL X X X5 3 mL Al tope X 3 mL X X6 3 mL Al tope X X 3 mL X*Tapar el tubo con un globo.

Invertimos los tubos de ensayo sobre los tubos de base plana rápidamente, de tal manera que no derramamos nada del líquido de los tubos de ensayo pequeños. Luego observamos que en algunos tubos se formaron burbujas de aire, las medimos con la regla milimetrada. Los dejamos reposar media hora aproximadamente.

RESULTADOS

Luego de dejar reposar, pudimos observar que:

1) El tubo 1 no sufrió ningún cambio ya que no había ninguna reacción de por medio por parte del agua con la levadura.

2) En el tubo 2 pudimos observar que la formación de burbujas de aire incrementó, aumentando 42 mm a la medición inicial.

3) En el tubo 3 también notamos el incremento de burbujas de aire que era aun más notorio que el anterior ya que el globo que tapaba el tubo, se infló un poco.

4) En el tubo 4 pudimos observar que las burbujas de aire aumentaron pero no tanto a diferencia del tubo 2 y 3.

5) El tubo 5 aumentó menos que el tubo 4.

Una placa petri grande Pipetas Regla milimetrada Gradilla Varilla de vidrio Plumón marcador para vidrio Incubadora a 37 °C Un globo chico

6) El tubo 6 sufrió un aumento casi imperceptible.

Explicación:

El aumento de burbujas de aire en los tubos de ensayo 2, 3, 4, 5 y 6 fue a causa de la liberación de CO₂ producida en la fermentación de la levadura en la respiración anaeróbica.

En los tubos 4, 5 y 6 el aumento de burbujas de aire fue menor a comparación de los tubos 2 y 3 porque que NaF que les agregamos es un inhibidor de la respiración celular donde a mayor NaF más rápida va a ser la interrupción de la liberación de CO₂, por lo tanto menos formación de burbujas de aire.

Tubo /Lectura Inicial (mm) Final (mm) Diferencia (mm)Tubo 1* 5 mm 5 mm 0 mmTubo 2** 6 mm 48 mm 42 mmTubo 3 6 mmTubo 4 7 mm 29 mm 22 mmTubo 5 5 mm 11 mm 6 mmTubo 6 5 mm 3.7 mm 1.3 mm

*Tubo control negativo

** Tubo control positivo