Analisis de la piruvato descarboxilasa en la reaccion de fermentacion

Practica Nº 4

Determinación de los principales productos de la fermentación alcohólica y
láctica de una muestra de papa (Solanum tuberosum)

Nathaly Portilla (27140277) – la amiga de mi novia ()

Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas y Matemáticas, Universidad de Nariño, Calle 18 Nº 50 – 02 Torobajo; San Juan de Pasto, Colombia.

Resumen:

Palabras clave:

1.Introducción

La glucosa ocupa una posición central en el metabolismo de plantas, animales y muchos microorganismos. Es relativamente rica en energía potencial por lo que es un buen combustible; su oxidación completa a CO2 y agua tiene una energía libre estándar de -2840 KJ/mol [1]. En la mayoría de las plantas, la forma principal de almacenamiento de glucosa, es el almidón, un polímero de elevadamasa molecular, que es fabricado por las plantas verdes durante la fotosíntesis [2].
La glucólisis es una ruta de 10 pasos, que involucran la rotura de una molécula de glucosa, que tiene seis carbonos, en dos moléculas de piruvato, con la generación de dos moléculas de ATP [1,3].
Según la figura Nº 1, la conversión de glucosa en piruvato, que oxida los carbonos de la glucosa comporta lareducción simultánea de 2 moles de NAD+ a NADH:

Fig. Nº 1. Balance general de las dos fases de la
glucólisis y productos de la misma.
Para que la ruta actúe en condiciones anaerobias, el NADH debe reoxidarse a NAD+ mediante la transferencia de sus electrones a un aceptor electrónico, con objeto de mantener un estado estacionario [3].
Este proceso, del cual laglucólisis forma parte, es una fermentación, que se define como una ruta metabólica productora de energía que no comporta un cambio neto del estado de oxidación de los productos con respecto a los sustratos [3]. La fermentación es totalmente anaeróbica y los distintos tipos de fermentación se definen según el producto orgánico que se tenga después de dicho proceso [4].
En algunos organismos, laruta mas directa que se utiliza es la reducción de piruvato a lactato:

Lo que se conoce como fermentación láctica. Ésta es causada por algunos hongos y bacterias, como el lactobacillus, que llevan a cabo la homofermentación de distintos carbohidratos a acido láctico [5]. La enzima responsable es la lactato deshidrogenasa (LDH) [6].

En otros, la ruta comporta la ruptura del piruvato aacetaldehído y CO2, para que luego el NADH pueda oxidarse a NAD+, mediante la reducción del acetaldehído:

Esta fermentación realizada por las levaduras, genera el alcohol de las bebidas alcohólicas. La presencia de azúcares asimilables superiores a una concentración sobre los 0,16 g/L produce invariablemente la formación de alcohol etílico en proceso de crecimiento de levadura (Saccharomycescerevisiae) donde actua la enzima alcohol deshidrogenasa [7,3].
Cualquiera que sea la ruta realizada, ambos tipos de fermentación tienen en común la conversión de glucosa en piruvato. El destino final del piruvato es el que diferencia la fermentación alcohólica de la fermentación láctica [8].
En la presente práctica se analizan algunos de los productos de la glucólisis que lleva a cabo la levadurasaccharomyces cerevisiae y la bacteria lactobacillus del yogurt, para evidenciar la fermentación láctica y la fermentación alcohólica, basados en la identificación de ácido pirúvico (piruvato), ácido láctico (lactato), acetaldehído y etanol.
Esta identificación se puede hacer por medio de pruebas cualitativas características de los productos de la glucólisis. Por ejemplo el Etanol se puedeidentificar con un ensayo de yodo-yoduro ó con una solución sulfocrómica diluída.
El acetaldehído, que es, uno de los productos de la fermentación alcohólica, se puede identificar con nitroprusiato sódico y piperidina.
El piruvato, que es el producto común en los dos tipos de fermentación se identifica con ensayos de nitroprusiato sódico y 2,4-dinitrofenilhidrazina.
La determinación de acido...