Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2021

En relación con la fermentación:

A. Concepto de fermentación alcohólica y fermentación láctica. Ecuación global de cada proceso. [1 punto]

B. Cite un proceso industrial en el que se requiera la fermentación láctica y el tipo de microorganismo que lo realiza y otro proceso industrial en el que se requiera la fermentación alcohólica y el tipo de microorganismos que lo realiza. [1 punto]

$\mathbf{\text{A.}}\mathbf{\text{Concepto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{fermentaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{alcoh}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{fermentaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctica.}}\mathbf{\text{Ecuaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{global}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{proceso.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Una fermentación es un proceso catabólico anaerobio en el que la materia orgánica se oxida solo parcialmente y en el que el aceptor final de electrones es otra molécula orgánica, y no el oxígeno. Todo el ATP se obtiene por fosforilación a nivel de sustrato durante la glucólisis, de modo que el rendimiento es de únicamente $2$ ATP por molécula de glucosa; el paso final no rinde energía y su única finalidad es reoxidar el $\text{NADH}$ a ${\text{NAD}}^{+}$ para que la glucólisis pueda continuar.

La fermentación alcohólica es aquella en la que el ácido pirúvico se descarboxila y se reduce hasta etanol, con desprendimiento de dióxido de carbono. La realizan sobre todo las levaduras:

${\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6⟶2{\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2\text{OH}+2{\text{CO}}_2+2\text{ ATP}$

La fermentación láctica es aquella en la que el ácido pirúvico se reduce directamente a ácido láctico, sin descarboxilación y, por tanto, sin desprendimiento de ${\text{CO}}_2$. La realizan diversas bacterias y también el músculo esquelético cuando el aporte de oxígeno resulta insuficiente:

${\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6⟶2{\text{CH}}_3-\text{CHOH}-\text{COOH}+2\text{ ATP}$

$\mathbf{\text{B.}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{industrial}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{requiera}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fermentaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ctica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{microorganismo}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{realiza}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{industrial}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{requiera}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fermentaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{alcoh}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{microorganismos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{realiza.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Como proceso basado en la fermentación láctica puede citarse la elaboración del yogur, que llevan a cabo bacterias lácticas de los géneros $\mathit{\text{Lactobacillus}}$ y $\mathit{\text{Streptococcus}}$. Estas bacterias transforman la lactosa de la leche en ácido láctico; la acidificación resultante desnaturaliza y precipita la caseína, lo que da al yogur su textura y su sabor característicos, y el descenso del pH actúa además como conservante al impedir el crecimiento de microorganismos alterantes. El mismo fundamento tienen la elaboración de quesos, del chucrut y de los encurtidos.

Como proceso basado en la fermentación alcohólica, la elaboración del pan, que realiza la levadura $\mathit{\text{Saccharomyces}}\mathit{\text{cerevisiae}}$. Aquí el producto que interesa no es el etanol, que se evapora durante la cocción, sino el ${\text{CO}}_2$: sus burbujas quedan retenidas en la red de gluten de la masa y hacen que esta suba y resulte esponjosa. La misma levadura y la misma reacción, buscando en este caso el etanol, intervienen en la producción de cerveza y de vino.