Procesos Metabólicos: Fermentación Láctica, Alcohólica y Fase Luminosa de la Fotosíntesis
Cuestiones sobre Metabolismo Celular: Fermentación y Fotosíntesis
Cultivo Celular A: Metabolismo en Ausencia de Oxígeno
b) Las células del cultivo A crecen en ausencia de O2 si disponen de glucosa. Además, se ha comprobado que el pH de este cultivo en estas condiciones es muy bajo. ¿Qué productos podríamos encontrar en el medio de cultivo como consecuencia de su actividad?
Dado que las células del cultivo A pueden crecer en ausencia de oxígeno (O2) y generan un pH bajo en el medio, es probable que estén llevando a cabo un proceso de fermentación. La fermentación es un proceso metabólico que permite a las células obtener energía en forma de ATP en ausencia de oxígeno.
La disminución del pH sugiere la producción de ácidos orgánicos, como ocurre en la fermentación láctica, donde se produce lactato (o ácido láctico). Por lo tanto, podríamos esperar encontrar lactato (o ácido láctico) en el medio de cultivo en el caso de la fermentación láctica.
Cultivo Celular B: Origen del Oxígeno Fotosintético
c) Explique el proceso por el que se origina el oxígeno en el caso del cultivo B. ¿En qué orgánulo se producirá? Sea lo más concreto posible.
El oxígeno desprendido en el cultivo B proviene específicamente de la fase luminosa de la fotosíntesis. En concreto, el oxígeno se origina a partir de la rotura de la molécula de agua en un proceso conocido como fotólisis del agua, inducido por la incidencia de la luz solar en los fotosistemas.
A partir de la descomposición del agua se desprenden:
- Protones (H+)
- Electrones (e-)
- Oxígeno molecular (O2), que difundirá hacia la atmósfera.
Este proceso ocurre concretamente en las membranas de los tilacoides, situadas en el interior de los cloroplastos.
Comparativa: Fermentación en el Yogur y en el Pan
Tanto el pan como el yogur se obtienen mediante un proceso de fermentación llevado a cabo por diferentes levaduras y bacterias.
a) ¿Por qué el yogur tiene un marcado sabor ácido y no ocurre lo mismo con el pan? Razónelo ayudándose de las reacciones que se llevan a cabo en cada caso.
El yogur se obtiene mediante fermentación láctica. Su reacción global es:
Glucosa → Ácido láctico + ATP
Por su parte, el pan se produce mediante fermentación alcohólica. Su reacción global es:
Glucosa → Etanol + CO2 + ATP
Como podemos observar, entre los productos finales de la fermentación láctica figura el ácido láctico, el cual acidifica el medio y le confiere ese marcado sabor ácido característico al yogur. En el pan, en cambio, el etanol se evapora durante la cocción y el CO2 genera los alveolos en la masa, sin aportar acidez preponderante.
Efecto de la Esterilización en la Elaboración de Yogur Casero
Para hacer yogur casero, basta con repartir leche en varios vasitos y añadir un poco de yogur comercial a cada uno. Después, se dejan durante toda la noche a unos 35-40 °C. ¿Qué ocurriría si antes de hacer la mezcla esterilizamos el yogur comercial? ¿Y si esterilizamos la leche? Razone las respuestas.
- Si esterilizamos el yogur comercial: Estaríamos eliminando (mediante calor u otros métodos) todas las bacterias lácticas vivas necesarias para fermentar el medio. En consecuencia, la fermentación láctica no se llevará a cabo y no se podrá fabricar el yogur casero.
- Si esterilizamos la leche: El proceso de fermentación se llevaría a cabo normalmente (incluso de manera más eficiente al evitar competidores microbianos). Esto se debe a que la leche aporta el sustrato (principalmente lactosa y glucosa), mientras que los microorganismos fermentadores viables son suministrados por el yogur comercial, cuyo inóculo no se vería afectado.