Área de Ciencias Naturales y Educación AmbientalGrado Séptimo

PROTOCOLO Y GUÍA DE LABORATORIO No. 22014

Tema: FERMENTACIÓN Y/O RESPIRACION ANAERÓBICA

Docentes: Lic. Johanna Basto y Julián Carmona (docente en formación)

Estudiante: Curso:

OBJETIVOS

Comprender el concepto de fermentación y su papel como reacción biológica importante en el proceso de obtención y gasto de energía.

Comprobar experimentalmente los productos de la fermentación alcohólica a partir de la respiración anaeróbica en levaduras.

Estimular la proposición de hipótesis y argumentación de fenómenos. Aplicar conceptos del laboratorio para la comprensión de fenómenos cotidianos naturales. Fortalecer las habilidades de observación, descripción, explicación y análisis en los estudiantes de

grado séptimo.

1. INTRODUCCIÓN

La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico.El proceso de fermentación es anaeróbico, es decir, se produce en ausencia de oxígeno.El proceso de fermentación es característico de algunos microorganismos: algunas bacterias y levaduras. También se produce en la mayoría de las células de los animales (incluido el ser humano), excepto en las neuronas, que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular; algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar; el tejido muscular de los animales realiza la fermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las células musculares no es suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscularDesde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa sólo se obtienen dos moléculas de ATP, mientras que en la respiración se producen de 36 a 38.

Tomado de http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n

2. CONCEPTUALIZACIÓN

La fermentación es un proceso químico que se opera mediante la acción de microorganismos sobre elementos orgánicos. Es una oxidación parcial de los átomos de carbono que se efectúa en ausencia de oxígeno y libera, además, ciertos niveles de energía. 

Este es un fenómeno muy antiguo y conocido por culturas como la de los egipcios, los asirios, los chinos y los aztecas. Conocemos el proceso porque está generalmente asociado con la conversión del jugo de la uva en vino,

la trasformación de la cebada (malteada) en cerveza y la de algunos carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan. Pero, los chinos de hace muchos siglos, hacían salsa de pescado

mediante la fermentación conjunta de dicho producto de mar con arroz. Los aztecas también lograron salsas con el mismo procedimiento. 

El proceso de la fermentación se fue perfeccionando hasta llegar a industrializarse mediante el cultivo de células animales, vegetales y otros cultivos microbianos.  

De allí se parte para muchas actividades como la panificación, la industria de los vinagres, las bebidas alcohólicas, los medicamentos, entre otros. Todos estos son llamados procesos microbianos (bacilos, bacterias, células de levadura) y la precisión bioquímica la ofreció el químico y bacteriólogo francés Louis Pasteur (1822-1895) al señalar que la fermentación se produce por las levaduras en ausencia del aire; esta es la fermentación anaeróbica.  

Pasteur observó que el azúcar en solución acuosa se transforma en alcohol y gas carbónico, y este proceso lo denominó “vida sin oxígeno”. El desprendimiento del gas carbónico es el que produce el efecto energético o calórico. Este proceso fermentador da origen además al ácido láctico, al vinagre, al ácido cítrico y la penicilina, entre otros.

De acuerdo con Keith Steinkraus (1918-2007), científico norteamericano experto en fermentación de alimentos, esta sirve fundamentalmente para desarrollar sabores, aromas, texturas y para la preservación mediante la obtención del ácido láctico, el ácido acético y el etanol. Igualmente, considera que la fermentación enriquece los productos con proteínas, vitaminas y aminoácidos. De la misma manera, Steinkraus afirma que el proceso reduce los tiempos de cocción de los alimentos y reduce la toxicidad en la fermentación digestiva.

En el mundo existen muchos alimentos fermentados que se han desarrollado según las

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regiones, sus costumbres, tradiciones y facilidades. Para nuestro medio, entre los más conocidos, además de las  bebidas como el vino y la cerveza, se encuentra la salsa de soya, el yogurt, el vinagre, algunos quesos, el pan, el

cacao y el chucrut

Existen varios tipos de fermentación. Uno de ellos es la fermentación acética que es la transformación del alcohol en ácido acético. El otro caso es la transformación del vino en vinagre debida al exceso de oxígeno. Otro tipo, ya muy explicado, es la fermentación alcohólica que sustituye los azúcares existentes en las frutas, cereales y otros elementos orgánicos, en alcohol, sin la presencia del aire. En este proceso de fermentación se ha avanzado científicamente desde la segunda mitad del siglo pasado, debido a la industrialización del sistema con miras a la producción de biocombustibles para la operación de motores, especialmente de la industria automotriz.

3. METODOLOGÍA3.1 MATERIALES

Glucosa al 10% Agua caliente Sacarosa Maltosa Preparación de agua con Cal 1 sobre de levadura activa 1 tubo de ensayo con

desprendimiento lateral 1 tubo de ensayo 1 pipeta 1 beacker 1 erlenmeyer 3 espátulas 1 Corcho 1 manguera de acople Plastilina Bata Guantes Guía de laboratorio

3.2 PROCEDIMIENTOS Y RESULTADOS

3.2.1 Previo al laboratorio, los docentes, realizarán la preparación de 50ml de

una solución de glucosa al 10% y de 200 ml de agua con Cal filtrada. Igualmente se calentará en un beacker 500ml de agua.

3.2.2 Realiza el montaje en la gradilla, tal y como se muestra en la Fig. No.1.

Fig. No.1 Montaje para identificación de CO2 por fermentación con levadura

Imagen tomada de http://profeblog.es/blog/miguelibrero/fi

les/escanear0002.jpg

3.2.3 Agrega al tubo de ensayo con desprendimiento 10ml de agua caliente, seguido de 2ml de una solución de glucosa al 10%. Tapar. Agregar luego una buena cantidad de levadura activa. Entre tanto al otro tubo de ensayo, agrega 5ml de agua con Cal. Observa el color del precipitado en este tubo y registra los resultados, teniendo en cuenta el tiempo de coloración.

3.2.4 Repite el mismo procedimiento pero agregando una solución de maltosa (2ml). Observa el color del precipitado en este tubo y registra los resultados, teniendo en cuenta el tiempo de coloración.

3.2.5 Repite el mismo procedimiento pero agregando una solución de sacarosa (2ml). Observa el color del precipitado en este tubo y registra los resultados, teniendo en cuenta el tiempo de coloración.

3.2.6 De acuerdo a la práctica realizada, dibuja los procedimientos y sus resultados o efectúa registro fotográfico. Registra y compara en la siguiente tabla de datos.

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Tabla Registro de resultados obtenidos durante el proceso de fermentación con levadura en 3

soluciones diferentes

Montaje con

Solución especifica

Resultado del Color

Tiempo de Coloración-

fermentación

Cantidad de precipitado

blanco o producción

de CO2

Montaje No.1, con solución de glucosa al 10%Montaje No.2, con solución de maltosaMontaje No.3, con solución

de sacarosa

PREGUNTAS PARA REFLEXIONAR Y CONCLUIR…

1. ¿Cómo explicarías el proceso de fermentación realizado en el laboratorio?

2. ¿Qué tipo de fermentaciones se da en el cuerpo humano?

3. ¿Qué tipo de fermentación se llevó a cabo en el laboratorio?

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm

http://profeblog.es/blog/miguelibrero/files/escanear0002.jpg

Curtis, Helena. Biología. 2008. Ed, Médica Panamericana. Esp.

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