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]

$\textbf{A. Concepto de fermentación alcohólica y fermentación láctica. Ecuación global de cada proceso. [1 punto]}$

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:

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

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:

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

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

Como proceso basado en la fermentación láctica puede citarse la elaboración del yogur, que llevan a cabo bacterias lácticas de los géneros $\textit{Lactobacillus}$ y $\textit{Streptococcus}$. 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 $\textit{Saccharomyces cerevisiae}$. 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.