Metabolismo celular

MARCO TEÓRICO

A partir de los productos obtenidos en los mecanismos de nutrición y digestión celular, las células pueden producir energía (necesaria para la actividad celular). Dichos mecanismos se orientan a la obtención de ácido pirúvico y otras moléculas necesarias para los procesos de respiración celular. Estos pueden ser la betaoxidación de ácidos grasos, la desanimación de aminoácidos yla glucólisis.
El ácido pirúvico obtenido en estos procesos, principalmente de la glucólisis, puede seguir dos rutas metabólicas (dependiendo del individuo y del medio en el que se encuentra): la ruta aeróbica, denominada también catabolismo aerobio, donde el aceptor final de electrones es el oxígeno, y las moléculas obtenidas, después de una degradación completa, son el CO2 y el H2O; y la rutaanaeróbica, denominada también catabolismo anaerobio, donde la ausencia de oxígeno transforma el ácido pirúvico en otras moléculas, después de una degradación parcial.
La segunda ruta tiene dos procesos más estudiados: el catabolismo láctico, que por acción del lactato-deshidrogenasa, se transforma en ácido láctico; y el catabolismo alcohólico, donde se descarboxila formando un acetaldehído yeste es reducido por acción del NADH a alcohol etílico.
Este último tipo de fermentación la realizan algunas especies de levaduras, como la Saccharomyces cerevisae que, a pesar de poder realizar ambos tipos de respiración, al encontrarse en un medio rico en carbohidratos, elige la ruta anaeróbica. Por esto, esta levadura es usada en la industria de la panificación y la industria cervecera.
En laglucólisis, La enzima enolasa cataliza la reacción que convierte el 2 fosfoglicerato (2PG) en fosfoenolpiruvato (PEP). La enolasa, para reaccionar, requiere la presencia de iones de magnesio que mantienen su estructura y de iones manganeso como cofactor. En el siguiente experimento se usara el flúor para precipitar los iones magnesio y así inhibir la reacción. Esta inhibición se puede detectarcomo una disminución en la velocidad del proceso respiratorio (disminución en la producción del CO₂) en las células de levadura.

OBJETIVOS

1. Comprender los procesos de respiración celular.
2. Investigar el efecto de un antimetabolito en la respiración celular.
3. Demostrar el efecto del uso de la glucosa como facilitador de la respiración aeróbica.
MATERIALES

• 5 tubos de ensayopequeños
• 5 tubos de ensayo grandes
• 10 mL de levaduras en suspensión
• 10 mL de agua destilada
• 15 mL de solución de glucosa al 5%
• 3 mL de NaF 0.01 M
• 3 mL de NaF 0.05 M
• 3 mL de NaF 0.10 M
• Una placa petri grande
• Pipetas
• Regla milimetrada
• Gradilla
• Varilla de vidrio
• Plumón marcador para vidrio
• Agua caliente
• Un globo chico

PROCEDIMIENTO

1. Se rotuló lostubos de ensayo numerándolos del 1 al 6, mientras se encontraban boca abajo.
2. Se llenó cada tubo, de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 1: Cantidad de cada sustancia para cada tubo
N° de tubo Cantidad de sustancia (mL)
Levadura Glucosa NaF 0.01M NaF 0.05M NaF 0.1M H2O destilada
1 3 - - - - Tope*
2 3 3 - - - Tope*
3** 3 Tope* - - - -
4 3 Tope* 3 - - -
5 3 Tope* - 3 - -
6 3 Tope* - - 3 -*”Tope” significa que se llenó hasta el borde del tubo, con la sustancia que se señala.
** Se colocó un globo en la boca del tubo de ensayo.

3. Se invirtió cada tubo pequeño, a excepción del tubo 3 (al que se le colocó un globo pequeño), dentro de un tubo mayor capacidad, para armar un respirómetro simple.
4. Se midió la cámara de aire formada (de cada tubo), y se anotó la medida de estaen una tabla de registro de datos, que se presentará en la parte de resultados, como “lectura inicial”.
5. Para acelerar el proceso de reacción, se colocó los respirómetros en una placa petri, y se añadió agua caliente a esta. Allí se los dejó, en reposo.
6. Pasada una hora, se volvió a medir la cámara de gas de cada tubo, y se anotó los datos obtenidos en la tabla de registro de datos, como...