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RESPIRACIN CELULAR Laboratorio # 9
UNIVERSIDAD LATINA DE
PANAM
FACULTAD DE CIENCIAS
DE LA SALUD Dr. WILLIAM
C. GORGAS
LICENCIATURA EN
TECNOLOGA MDICA
PRESENTADO POR:
CINDY IBAEZ
YUZEYMA MANZAN
ORLANDO SNCHEZ
JAISON LOMBARDO
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RESPIRACIN CELULAR
INDICE
INTRODUCCION
OBJETIVOS
MARCO TEORICO
MATERIALES
PROCEDIMIENTO
DISCUSION
CONCLUSION
BIBLIOGRAFIA
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RESPIRACIN CELULAR
INTRODUCCION
Los organismos estn constituidos por clulas las cuales cumplen diferentes
funciones, por ejemplo, la respiracin celular. Para esta y otras funciones, las
clulas necesitan de energa en forma de ATP. Este se obtiene a travs de
reacciones qumicas que integran el proceso denominado metabolismo. El
metabolismo es uno de los procesos fundamentales que se llevan a cabo en el
interior de la clula. Los trminos anabolismo y catabolismo se utilizan para describir
los dos tipos principales de actividad metablica. Las reacciones qumicas
anablicas requieren ATP y las reacciones catablicas, como las oxidativas, extraen
energa de los nutrientes.
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OBJETIVOS
Entender qu es la respiracin celular, su importancia y los pasos principales de la
misma.
Comprender la importancia de la respiracin celular como la principal va de
obtencin de energa y de la fermentacin como va anaerbica alternativa.
Diferenciar entre la respiracin aerbica y la anaerbica.
El estudiante se familiarizar con el proceso de fermentacin y sus fundamentos
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RESPIRACIN CELULAR
MARCO TEORICO
RESPIRACIN CELULAR EN PLANTAS Y ANIMALES
La respiracin es la oxidacin de molculas de alimento por parte de la clula con
la utilizacin de oxgeno. Este proceso, es calificado como respiracin celular.
La respiracin celular tienen lugar en dos etapas: en la primera se produce el ciclo
de Krebs y en la segunda el transporte terminal de electrones.
La energa lumnica es capturada por las plantas verdes y otros organismos
fotosintticos, que la transforman en energa qumica fijada en molculas como la
glucosa.
Estas molculas son luego degradadas dentro de las clulas, liberando energa
qumica y calor al sistema metablico. Los procesos metablicos mediante los
cuales los organismos convierten la energa de las molculas orgnicas en energa
utilizable en forma de ATP, son procesos de degradacin que integran la va de la
respiracin celular.
RESPIRACIN AERBICA
Es el conjunto de reacciones en las cuales el cido pirvico producido por la
gluclisis se transforma en CO2 y H2O, y en el proceso, se producen 36 molculas
de ATP.
En las clulas eucariotas este proceso ocurre en la mitocondria en dos etapas
llamadas el Ciclo de Krebs (o ciclo de cido ctrico) y la cadena de transporte de
electrones.
RESPIRACIN ANAERBICA
Este mecanismo no es tan eficiente como la respiracin aerbica, ya que slo
produce 2 molculas de ATP, pero al menos permite obtener alguna energa a
partir del piruvato que se produjo en la gluclisis. Hay dos tipos de respiracin
celular anaerbica: fermentacin lctica y fermentacin alcohlica.
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FERMENTACIN
La fermentacin es un proceso que realizan muchos microorganismos, efectuando
reacciones sobre algunos compuestos orgnicos y liberando energa. Hay muchos
tipos diferentes de fermentacin, pero en condiciones fermentativas solamente se
efecta una oxidacin parcial de los tomos de carbono del compuesto orgnico y,
por consiguiente, slo una pequea cantidad de la energa potencial disponible se
libera.
Los conocimientos sobre la fermentacin fueron atesorados desde la antigedad
por importantes civilizaciones como la egipcia y la asiria que la emplearon para la
produccin de bebidas alcohlicas; o como la azteca y la china que la utilizaron en
la obtencin de productos alimenticios tales como salsas fermentadas. Las tcnicas
de fermentacin se modernizaron a partir de la aparicin de tcnicas de cultivos
puros de clulas animales y vegetales, al igual de otro tipo de cultivos microbianos.
As, se industrializa la fermentacin y da origen a grandes industrias tales como las
alimenticias donde se destacan la panificadora y la de bebidas alcohlicas; la
industria farmacutica en el campo de las vacunas, medicamentos, etc., y la
industria qumica que produce cidos, aldehdos, etc.
La primera explicacin bioqumica del proceso por el cual el azcar en solucin
acuosa es descompuesto en alcohol y gas carbnico, en virtud de la accin de
clulas vivas de levadura, la dio el qumico francs Louis Pasteur, el cual vio que
mientras descomponen el azcar en ausencia de aire, las clulas de levadura viven
y se propagan en el lquido en fermentacin y llam al proceso de la fermentacin
alcohlica `vida sin oxgeno'.
La explicacin de Pasteur fue modificada por Buchner, quien demostr que poda
realizarse la fermentacin en una solucin acuosa de azcar por el jugo obtenido
prensando clulas muertas de levadura. Se observ, entonces, que el jugo filtrado
de clulas de levadura que haban sido molidas con arena contena una sustancia
eficaz para descomponer los azcares, y a esta sustancia activa o mezcla
catalizadora se dio el nombre de fermento, enzima o zimasa.
De acuerdo con la interpretacin bioqumica hecha por Pasteur, la fermentacin se
conoce como la desasimilacin anaerbica de compuestos orgnicos por la accin
de microorganismos u otras clulas o de extractos celulares; adems, es un
conjunto de reacciones bioqumicas a travs de las cuales una sustancia orgnica
se transforma en otras por accin de ciertos microorganismos (bacilos, bacterias,
clulas de levadura), que en general van acompaadas de un desprendimiento
gaseoso y de un efecto calorfico.
El proceso de fermentacin no slo incluye la desasimilacin anaerbica como la
formacin de alcohol, butanol-acetona, cido lctico, etc., sino tambin la
produccin industrial de vinagre, cido ctrico, enzimas, penicilina etc... Todos estos
productos son el resultado de procesos microbianos y se llaman productos de
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fermentacin. Anlogamente, el trmino fermentador no slo hace referencia a los
recipientes en los cuales se realiza la fermentacin con exclusin de aire, sino
tambin a los tanques en los cuales se producen oxidaciones microbianas aerbicas
y a los tanques de propagacin de levaduras y otros microorganismos en presencia
del aire.
La diferencia con la putrefaccin radica en que mientras la putrefaccin
descompone la materia de origen animal y/o vegetal que contiene compuestos
nitrogenados, la fermentacin realiza descomposicin nicamente de material
vegetal que no contiene compuestos nitrogenados.
Se conocen centenares de especies de levaduras, bacterias y mohos que producen
alcohol, pero slo dos o tres especies de levadura se aplican industrialmente en la
produccin de alcohol; su rapidez en la fermentacin, su tolerancia de
concentraciones elevadas de azcar y alcohol y su rendimiento elevado de alcohol,
hacen que se usen ms que las otras. Algunos microorganismos ofrecen ms de
una aplicacin industrial. Las levaduras, por ejemplo, producen alcohol y glicerol
partiendo de azcares, hacen subir la masa en la fabricacin del pan y son una
fuente de protenas, vitaminas y enzimas.
Importancia de la FERMENTACION:
La fermentacin es una reaccin qumica muy importante, pues en los alimentos
desempea un papel muy importante en la obtencin de productos con mejores
calidades organolpticas y mejores propiedades nutricionales, adems se pueden
obtener combustibles como alcoholes, lcteos, etc.
La FERMENTACIN en la Biotecnologa
La biotecnologa no es, en s misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario
que involucra varias disciplinas y ciencias (biologa, bioqumica, gentica, virologa,
agronoma, ingeniera, qumica, medicina y veterinaria entre otras).
Hay muchas definiciones para describir la biotecnologa. En trminos generales
biotecnologa es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de
organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre.
Como tal, la biotecnologa ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de
la historia en actividades tales como la preparacin del pan y de bebidas alcohlicas
o el mejoramiento de cultivos y de animales domsticos. Histricamente,
biotecnologa implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o funcin. Si
se acepta esta definicin, la biotecnologa ha estado presente por mucho tiempo.
Procesos como la produccin de cerveza, vino, queso y yoghurt implican el uso de
bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo
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de uvas, en un producto de fermentacin ms apetecible como el yoghurt o el vino
Tradicionalmente la biotecnologa tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo
es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que
microorganismos del suelo descompongan residuos orgnicos. Otras aplicaciones
incluyen la produccin y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y
animales. En la industria alimenticia, la produccin de vino y de cerveza se
encuentra entre los muchos usos prcticos de la biotecnologa.
La biotecnologa moderna est compuesta por una variedad de tcnicas derivadas
de la investigacin en biologa celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas
en cualquier industria que utilice microorganismos o clulas vegetales y animales.
Esta tecnologa permite la transformacin de la agricultura. Tambin tiene
importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energa, productos
qumicos y farmacuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme
impacto potencial, porque la investigacin en ciencias biolgicas est efectuando
avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de
sectores sino que tambin facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados
exitosos en fermentaciones de desechos agrcolas, podran afectar tanto la
economa del sector energtico como la de agroindustria y adicionalmente ejercer
un efecto ambiental favorable. Una definicin ms exacta y especfica de la
biotecnologa "moderna" es "la aplicacin comercial de organismos vivos o sus
productos, la cual involucra la manipulacin deliberada de sus molculas de DNA".
Esta definicin implica una serie de desarrollos en tcnicas de laboratorio que,
durante las ltimas dcadas, han sido responsables del tremendo inters cientfico
y comercial en biotecnologa, la creacin de nuevas empresas y la reorientacin de
investigaciones y de inversiones en compaas ya establecidas y en Universidades.
La biotecnologa consiste en un gradiente de tecnologas que van desde las tcnicas
de la biotecnologa "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas
y utilizadas (fermentacin de alimentos, control biolgico), hasta la biotecnologa
moderna, basada en la utilizacin de las nuevas tcnicas del DNA recombinante
(llamadas de ingeniera gentica), los anticuerpos monoclonales y los nuevos
mtodos de cultivo de clulas y tejidos.
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MATERIALES A UTILIZAR
Matraz Erlenmeyer de 250 ml,
Probeta
Tubos de ensayo
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Gradilla,
Bao Mara,
Gotero
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Balanza
REACTIVOS
Levadura de pan,
Glucosa al 5 %
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Solucin de azul de bromotimol
Reactivo de Flehling A Y B
Jugo de naranja
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1 Globo
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PROCEDIMIENTO
1.- Coloca 3 ml de jugo en un tubo (tubo No 1), y 3 ml en otro tubo (tubo No2).
2.- al tubo No1 agrgale 1 g de levadura. Deja fermentar por 10 minutos.
3.- agrgale a ambos tubos 4 gotas de reactivo de Flehlig A, y 4 gotas de reactivo
de Flehlig B
4- calienta en bao mara y observa si hay cambio de color en los tubos.
5.- coloca 10 g de levadura de pan en un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
6.- agrega 100 ml de solucin de glucosa a 5 %
7.- tapa la boca del matraz con un globo
8.- deja fermentar por 10 minutos
9.- observa cambios en el globo.
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10- coloca 100 ml de agua en un matraz Erlenmeyer, agrgale 2 gotas de azul de
bromotimol para obtener un color azul tenue en la solucin
11.- con la ayuda de un carrizo, burbujea en el agua hasta observar un cambio de
color, toma el tiempo requerido para obtener el cambio.
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DISCUSION DE RESULTADO
CUESTIONARIO
Anota, cules fueron los resultados obtenidos en la experiencia de laboratorio.
A Cambio de coloracin en los tubos con reactivo de Fehling Ay B, cuando fue
sometido al calor en bao mara, se aceler la reaccin de las levaduras y se
determin presencia de azucares reductores.
B Cambio de coloracin al burbujear en el Erlenmeyer en el experimento con azul
de bromotimol demostrando la adicin de CO2.
C El globo se inflo debido a la fermentacin en proceso en el Erlenmeyer con
levaduras en solucin de glucosa 5%.
Qu tipo de respiracin es la que se represent en la experiencia, y como
fundamentas tu respuesta.
Respiracin Anaerobia
Que indica los cambios de colores en los tubos de ensayos.
Presencia de Azucares/ Presencia de CO2/ aceleracin de la fermentacin por
calor.
Que funcin realiza el globo en esta experiencia
El globo viene siendo un tapn para atrapar los gases producidos en el metabolismo
de las levaduras.
Cul es la importancia fundamental del proceso de respiracin celular y donde
ocurre.
La respiracin celular es la que mantiene el funcionamiento de las clulas de todos
los organismos vivos, y dependiendo del tipo de clula ocurre en distintos organelos
destinados para tal fin.
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CONCLUSION
La respiracin celular es un proceso que se lleva a cabo en todos los seres vivos,
ya sea en ausencia de oxigeno (anaerobio) o en presencia de oxigeno (aerobio) En
la respiracin aerobia se obtiene energa a partir de la ruptura de la glucosa en
presencia de oxigeno, en la anaerobia se realiza en ausencia de oxgeno y se
obtiene mucha menos energa, en comparacin con la aerobia. En la respiracin
anaerobia hay desprendimiento de iones de hidrogeno sin la intervencin del
oxgeno. Lo que ocurre es un proceso de fermentacin, el cual da como producto el
alcohol en las levaduras ms co2 y lactato en las clulas musculares ms co2- Esto
lo pudimos comprobar en los ensayo de la levadura con zumo de naranja las
levaduras degradan la glucosa para obtener energa y se produce alcohol y co2. En
los ensayos con azul de bromotimol se detect co2 que al entrar en contacto con el
reactivo se tornaba de un color ms claro Se observ y relacion el proceso de la
respiracin celular con el intercambio de gases al respirar.
La fermentacin es una transformacin que sufren un gran nmero de sustancias
orgnicas en determinadas circunstancias y que se traduce por una oxigenacin o
una hidratacin. La fermentacin de los lquidos azucarados produce alcohol. A
travs de la fermentacin de diversos granos (tales como: la cebada, el trigo, el
maz, el mijo, el sorgo y el centeno), es posible producir diversos tipos de bebidas
alcohlicas, principalmente de cerveza. El grano ms comn, o ms bien, la cerveza
que solemos tomar comnmente proviene de la fermentacin del grano cebada, el
cual se utiliza en forma de malta. Esta cerveza es la que ms suele verse en el
mercado, teniendo as una gran demanda. Es por eso que existe una gran gama de
industrias que producen cerveza proveniente de la cebada. Esto no quiere decir que
de los otros tipos de cerveza no existan industrias que la produzcan, sino que se
producen en menores cantidades ya que a estas se les conoce como cervezas
especiales, que las hacen de un costo ms elevado, o ms bien, de una categora
ms alta que la de cebada.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.slideshare.net/leo-canis-lupus/respiracin-aerbica-y-anaerbica
http://www.slideshare.net/pnieto81/laboratorio-respiracin-celular
BIOLOGIA. CONCEPTOS Y RELACIONES
MITCHELL, LAWRENCE G.
CAMPBELL, NEIL A.
Editorial: PEARSON
ISBN: 9684444133