¿Por qué la levadura necesita oxígeno al principio?

Las levaduras necesitan oxígeno para sintetizar ácidos grasos y esteroles. Una vez arrancada la fermentación, ya no lo necesitan.

¿Qué es el efecto Pasteur?

Cuando la glucosa es escasa, la levadura puede usar los azúcares por respiración o por fermentación. Si hay aireación, se induce la respiración y se inhibe la fermentación.

Glucólisis y Fermentación Alcohólica en Levaduras

Resumen

El documento explica cómo las levaduras degradan los azúcares mediante la glucólisis, el paso común de todas sus rutas. Describe la fermentación alcohólica y el papel del oxígeno, incluido el efecto Pasteur. También trata el efecto del etanol en la membrana y la formación de alcoholes superiores.

Puntos clave

La glucólisis transforma glucosa y fructosa en dos moléculas de ácido pirúvico, en el citoplasma.
Por cada molécula de glucosa, la glucólisis produce 2 moléculas de ácido pirúvico, 2 de ATP y 2 de NADH2.
Las tres vías de degradación de los azúcares en levaduras comparten la glucólisis como tronco común.
El etanol aumenta la permeabilidad de la membrana, y la levadura gasta mucha energía para expulsar los H+.
La mayor parte de los alcoholes superiores procede del metabolismo de los aminoácidos.
El aumento de la temperatura de fermentación y la oxigenación del mosto aumentan la síntesis de alcoholes superiores.

Ponte a prueba

Metabolismo de los Azúcares en Levaduras

Glucólisis

La fase inicial del metabolismo de los azúcares, aunque posteriormente se desarrolle por rutas bioquímicas diferentes, es la glucólisis o vía de Embden-Meyerhof, que comprende el conjunto de reacciones que permiten a las células vivas transformar los azúcares (glucosa y fructosa) en ácido pirúvico. Estas reacciones se producen tanto en anaerobiosis (fermentación alcohólica y láctica) como en aerobiosis (respiración) y constituyen, como se ha dicho, la primera fase del metabolismo de los azúcares por diferentes rutas bioquímicas.

La glucólisis implica una ganancia de 2 ATP por cada molécula de hexosa metabolizada.

Catabolismo de los Azúcares por las Levaduras

Las tres vías metabólicas que disponen las levaduras para la degradación de los azúcares son: fermentación alcohólica, fermentación gliceropirúvica y la respiración. Todas las vías tienen un tronco en común: la glucólisis.

Glucólisis: conjunto de reacciones que degradan la glucosa y la fructosa transformándolas en dos moléculas de ácido pirúvico.

Estas reacciones se realizan en el citoplasma de la célula, es un proceso anaerobio que no necesita oxígeno y en el que por cada molécula de glucosa se obtiene:

2 moléculas de ácido pirúvico
2 moléculas de ATP
2 moléculas de NADH2

Efecto del Etanol en las Levaduras

¿Por qué el etanol es malo para las levaduras?

En un medio alcoholizado, la membrana plasmática sufre una modificación en la composición y en las propiedades de sus fosfolípidos. El etanol y otros alcoholes superiores aumentan la permeabilidad de la membrana y los H+ que están en el exterior van a entrar. La levadura, para evitar su muerte, va a tender a expulsarlos. Esta salida de H+ se produce con mucho gasto de energía.

Producción de Alcoholes Superiores

¿Cómo se producen los alcoholes superiores?

La mayor parte de los alcoholes superiores proceden del metabolismo de los aminoácidos. Entre los encontrados en el vino y en la cerveza, los más importantes son: 2-metil-1-butanol y 3-metil-1-butanol (alcoholes isoamílicos), isobutanol, fenil-etanol y n-propanol. Las condiciones en que se produce la fermentación afectan al contenido final de alcoholes superiores; el aumento de la temperatura de fermentación y la oxigenación del mosto aumenta la síntesis de estos compuestos. Un factor importante es la cepa de levadura: cepas distintas producen cantidades diferentes de alcoholes superiores en las mismas condiciones. La selección de levaduras se hace teniendo en cuenta, entre otros, este criterio, puesto que se busca la reducción de la presencia de estos compuestos, por su influencia desfavorable sobre la calidad del vino y de la cerveza.

Importancia del Oxígeno en la Fermentación Alcohólica

¿Por qué necesitamos el oxígeno para las levaduras en fermentación alcohólica?

Las levaduras necesitan oxígeno para la síntesis de ácidos grasos y esteroles.

Una vez arrancada la fermentación no necesitan oxígeno, ya que si no se produciría el efecto Pasteur y se desviaría el proceso alcohólico comenzando la metabolización de los azúcares por vía respiratoria.

Efecto Pasteur: cuando la concentración de glucosa es reducida, la levadura puede utilizar los azúcares indiferentemente por respiración o por fermentación. Si hay aireación se induce a la respiración, produciéndose una inhibición de la fermentación.