UNI FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL

Informe del segundo laboratorio de Microbiología Sanitaria I – hidrólisis del

almidón – fermentación de carbohidratos

Profesor :

TELLO CEBREROS JORGE GILBERTO

Alumnos :

De la cruz mendoza, juan pablo 20112580 c

2012 – II

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INDICE

OBJETIVO …………………………………………………………………… 3

FUNDAMENTO TEORICO …………………………………………………………………… 4

PROCEDIMIENTO …………………………………………………………………… 8

RESULTADOS …………………………………………………………………… 9

CONCLUSIONES …………………………………………………………………… 10

RECOMENDACIONES ……………………………………………………………………. 11

CUESTIONARIO …………………………………………………………………….. 11

TALLER …………………………………………………………………….. 14

BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………………….. 16

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1. OBJETIVO :

El objetivo principal del laboratorio en la parte de la hidrólisis del almidon es saber si llega a utilizar o no el almidon

Comprobar que las amilasas producidas por semillas de maíz hidrolizan al almidón, dando como producto final unidades de maltosa siendo este uno de los mecanismos que la semilla utiliza para obtener energía necesaria para germinar.

El objetivo principal del laboratorio en la parte de la fermentación de carbohidratos es determinar la capacidad de un microorganismo de fermentar un carbohidrato especifico incorporado en un medio base

Otro objetivo ya es a nivel económico, el beneficio industrial primario de la fermentación es la conversión del mosto en vino, cebada en cerveza y carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan y como nos damos cuenta todo esto por lo tanto nos da mas comodidades para nuestra vida.

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2. FUNDAMENTO TEORICO :

2.1.Almidon :

Es un hidrato de carbono complejo (C6H10O5), inodoro e insípido, en forma de grano o polvo. El almidón es el principal carbohidrato de reserva en la mayoría de las plantas. En las hojas el almidón se acumula en los cloroplastos, donde es un producto directo de la fotosíntesis. En los órganos de almacenamiento, se acumula en los amiloplastos, en los cuales se forma después de la translocación de sacarosa u otro carbohidrato provenientes de las hojas.

En los vegetales, el almidón se encuentra en uno o más granos amiláceos en un plastidio. La cantidad de almidón en diversos tejidos depende de muchos factores genéticos y ambientales. El almidón se acumula a la luz del día cuando la fotosíntesis excede las tasas combinadas de respiración y translocación, después parte de él desaparece por la noche.

Se presentan dos tipos de almidón en la mayoría de los granos amiláceos: amilosa y amilopectina, ambos compuestos por unidades de d-glucosa unidas por enlaces ð-1, 4. Las uniones ð-1, 4 hacen que las cadenas de almidón se enrollen en forma de hélices. La amilopectina consta de moléculas muy ramificadas, cuyas ramas se localizan entre el C-6 de una glucosa de la cadena principal y el C-1 de la primera glucosa en la cadena que forma la rama (enlaces ð-1, 6). Las amilosas son más pequeñas y contienen de cientos a miles de unidades de glucosa, numero que depende de la especie y las condiciones ambientales.

La formación de almidón ocurre sobre todo por un proceso que implica la donación repetida de unidades de glucosa provenientes de un azúcar nucleotidico similar al UDPG y que se denomina difosfoglucosa de adenosina, ADPG.

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2.2. Hidrólisis del almidón :

La hidrólisis implica la ruptura de un enlace mediante la adición en medio del mismo de los elementos del agua. Los polisacáridos de la dieta se metabolizan mediante hidrólisis a monosacáridos.

La mayoría de los pasos de la degradación de almidón a glucosa pueden ser catalizados por tres enzimas distintas, si bien hay otras más que se necesitan para completar el proceso. Las tres primeras enzimas son una ð-amilasa, ð-amilasa y almidón fosforilasa. Al parecer solo la ð-amilasa puede atacar gránulos de almidón intactos, por lo que cuando participan la ð-amilasa y la almidón fosforilasa, es probable que actúen sobre los primeros productos liberados por la ð-amilasa. La ð-amilasa ataca de manera aleatoria enlaces 1,4 en las moléculas de amilosa y amilopectina, al principio creando huecos al azar en los granos de almidón y liberando productos que aun son grandes. En cadenas de amilosa no ramificadas, el ataque repetido por la ð-amilasa produce maltosa, un disacárido que contiene dos unidades de glucosa. Sin embargo, la ð-amilasa no puede atacar los enlaces 1,6 localizados en los puntos de ramificación de la amilopectina, por lo que la digestión de amilopectina cesa cuando aun quedan dextrinas ramificadas con cadenas de longitud corta. Muchas ð-amilasas son activadas por Ca+, lo cual es una de las razones por las que el calcio es un elemento esencial.

La ð-amilasa hidroliza al almidón en ð-maltosa; la enzima actúa primero solo sobre los extremos no reductores. La ð-maltosa cambia con rapidez, por mutarrotación, para formar las mezclas naturales de isomeros ð y ð. La hidrólisis de amilosa por la ð-amilasa es casi completa, pero la degradación de amilopectina es incompleta porque no son atacados los enlaces de los puntos de ramificación. La actividad de ambas amilasas implica la incorporación de una molécula de H2O por cada enlace roto, por lo que son enzimas hidrolasas. Las reacciones hidrolíticas no son reversibles, de modo que no se pueden detectar síntesis de almidón por amilasas. Las amilasas están diseminadas en diversos tejidos pero son mas activas en las semillas

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que están germinando, ricas en almidón. Es probable que la ð-amilasa tenga más importancia que la ð-amilasa para la hidrólisis de almidón. Gran parte de la ð-amilasa se localiza dentro de los cloroplastos, muchas veces unida a los granos de almidón que atacara. Actúa tanto en el día como por la noche aunque, por supuesto, durante la luz de día hay producción neta de almidón por la fotosíntesis.

La amilopectina solo es degradada parcialmente por la acción del almidón fosforilasa. La reacción procede de manera consecutiva a partir del extremo no reductor de cada cadena principal o cadena ramificada hasta a unos residuos de glucosa de las uniones ð-1,6 de las ramificaciones, por lo que de nuevo que dan dextrinas. La amilosa, que tiene pocas ramificaciones, se degrada casi por completo, por eliminación repetida de unidades de glucosa a partir del extremo no reductor de la cadena. La almidón fosforilasa esta ampliamente distribuida en la planta y a veces resulta difícil determinar que enzima digiere la mayor parte del almidón en las células de interés.

2.3. Fermentación de Carbohidratos :

La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.

Fue descubierta por Louis Pasteur, que la describió como la vie sans l´air (la vida sin el aire). La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. También algunos metazoos y protistas son capaces de realizarla.

El proceso de fermentación es anaeróbico ya que se produce en ausencia de oxígeno; ello significa que el aceptor final de los electronesdel NADH producido en la glucólisis no es el oxígeno, sino un compuesto orgánico que se reducirá para poder reoxidar el NADH a NAD+. El compuesto orgánico que se reduce (acetaldehído, piruvato, ...) es un derivado del sustrato que se ha oxidado anteriormente.

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En los seres vivos, la fermentación es un proceso anaeróbico y en él no interviene la mitocondria ni la cadena respiratoria. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. También se produce la fermentación en la mayoría de las células de losanimales (incluido el hombre), excepto en las neuronas que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular; algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar; el tejido muscular de los animales realiza lafermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las células musculares no es suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscular.

Desde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa sólo se obtienen 2 moléculas de ATP, mientras que en la respiración se producen 36. Esto se debe a la oxidación del NADH, que en lugar de penetrar en la cadena respiratoria, cede sus electrones a compuestos orgánicos con poco poder oxidante.

En la industria la fermentación puede ser oxidativa, es decir, en presencia de oxígeno, pero es una oxidación aeróbica incompleta, como la producción de ácido acético a partir de etanol.

Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles; o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y el contacto referido.

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3. PROCEDIMIENTO :

3.1. Hidrólisis del almidón :

Primero preparamos los medios en el cual colocaremos dos tipos de bacterias el cual las vamos a separar para ver cual de estos tipos de bacterias utiliza el almidón.

Luego las placas petri las cuales contienen las bacterias los dejaremos un tiempo determinado.

En nuestro caso los dejamos por 53 horas y luego a esas dos muestras las cuales los hemos separado en las zonas “A” y “B” le agregamos lugol y tomaremos nota de lo que suceda.

3.2. Fermentación de carbohidratos :

Primero tenemos que preparar los medios de cultivo necesario para el experimento.

Una vez realizado esto, echamos una bacteria del experimento anterior y agregamos un tubito para ver si asi se forma los microorganismos

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En este caso los tubos que dejamos fue por 24 horas y notamos crecimiento de microorganismos, formándose un agua enturbiada y otros mas para eso también tomaremos nota de lo sucedido.

4. RESULTADOS :

4.1. Hidrólisis del almidon :

PLACA HIDRÓLISIS COLONIA A COLONIA B

GRUPO N°1COLONIA DE BACTERIA DE BAÑO FIA (1 ml)

No hay hidrolisis

Hay hidrolisis

GRUPO N°2COLONIA DE BACTERIA DE BAÑO FIA (10-1 ml)

No hay hidrólisis

Hay hidrólisis

GRUPO N°3COLONIA DE BACTERIA DE ESTANQUE DE

ARQUITECTURA (1 ml)Hay hidrólisis

Hay hidrólisis

GRUPO N°4COLONIA DE BACTERIA DE ESTANQUE DE

ARQUITECTURA (10-1 ml)Hay hidrólisis

Hay hidrolisis

GRUPO N°5COLONIA DE BACTERIA DE BAÑO FIC (1 ml)

Hay hidrolisis Hay hidrolisis

4.2. Fermentación de los carbohidratos :

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En la fermentación de carbohidratos encontramos la bacteria mas conocida la escherichia de coli, este tipo de proceso es una reacción anaerobia

5. CONCLUSIONES :

Llegamos a la conclusión de que en la hidrólisis del almidon cuando no hay hidrólisis hay almidon,

Llegamos a darnos cuenta de que si no usamos el lugol no sabríamos si es que hay hidrólisis o si hay almidon

En la fermentación de carbohidratos necesitábamos usar un pequeño tubo o cristal para que haya formación de microorganismos

También con esto sabremos que en esta formación encontraremos la bacteria conocida como la escherichia de coli

Podemos llegar a la conclusión ya que lo hemos demostrado que el Ph de cada tubo es igual a 7

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6. RECOMENDACIONES :

Deberíamos de hacer un estudio para el segundo experimento ya que no sabemos qué tipos de bacterias podemos encontrar.

7. CUESTIONARIO :

Definir: Enzimas, hidrólisis y fermentación

- ENZIMAS.- son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible, pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima. En estas reacciones,

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las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

- HIDRÓLISIS.- es una reacción química entre una molécula de agua y otra molécula, en la cual la molécula de agua se divide y sus átomos pasan a formar parte de otra especie química. Esta reacción es importante por el gran número de contextos en los que el agua actúa como disolvente.

- FERMENTACION.- La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.

A que se denomina enzimas extracelulares e intracelulares

- Intracelulares.- Son los responsables de los procesos de degradación celular. En estos procesos se obtienen nutrientes elementales a partir de los materialesestructurales propios de las células cuando el aporte mediante la dieta se interrumpe (por ejemplo, durante el ayuno), o cuando la célula no puede utilizar los nutrientes de la sangre.

- Extracelulares.- Son aquellas que se activan por fuera de la membrana plasmática o pared celular de células, muchas de ellas cumplen procesos metabólicos catalíticos destinados a la degradación de la materia en energía química, un ejemplo notorio de estas enzimas son las que por exocitosis ( adherencia de membrana entre el lisosoma y la membrana plasmática de la célula) en forma de una vacuola excretora libera el contenido enzimático para degradar la materia orgánica o bien para realizar la fagocitosis por fuera de la célula( digestión extracelular) en el caso de que los virus puedan ingresar a la célula huésped, este es el principal mecanismo de defensa, la liberación de enzimas lisosómicas.

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Que es el almidon, proteínas y grasas

- Almidón.- Es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina. Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual

- Proteína.- son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El término proteína proviene de la palabra francesaprotéine y esta del griego πρωτεῖος (proteios), que significa 'prominente, de primera calidad'.

- Grasas.- En bioquímica, grasa es un término genérico para designar varias clases de lípidos, aunque generalmente se refiere a los acilgliceridos, ésteres en los que uno, dos o tres ácidos grasos se unen a una molécula de glicerina, formando monografistas, digliceridos y triglicéridos respectivamente. Las grasas están presentes en muchos organismos.

Que son los polipeptidos

- Polipéptido es el nombre utilizado para designar un péptido de tamaño suficientemente grande; como orientación, se puede hablar de más de 10 aminoácidos. Cuando el polipéptido es suficientemente grande y, en particular, cuando tiene una estructura tridimensional única y estable, se habla de una proteína.

- Químicamente, un polipéptido es una poliamida, con la única salvedad de que los monómeros constituyentes son únicamente aminoácidos en hélice alfa.

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Como se almacena la energía en la celula

- La energía es la capacidad de hacer trabajo así que los organismos y sus células necesitan un suministro permanente de energía para funcionar. Las células obtienen la energía que necesitan para desarrollar su trabajo biológico de la comida que ingieres. Todo se descompone dentro de tu cuerpo en trozos muy, muy pequeños. Para cuando el alimento alcanza el torrente sanguíneo, ya está descompuesto en moléculas de nutrimentos que pueden entrar en tus células. Se llevan a cabo reacciones dentro de las células que liberan la energía.

Mencione algunas características del ciclo de KREBS

- La respiracion celular es la conversion enrgetica se da en las mitocondrias y el cloroplasto y convierte la enrgia de la luz o de los alimentos en energia aprovechable para los procesos internos tiene dos fases el ciclo de kreebs y la cadena respiratoria una en la matriz miticondrial y otra en la membrana mitocondrialla respiracion celulr tine tres fases la primera las moleculas organicas son oxidadas por el acetil co A , entran en el ciclo de krebs se oxida y se almacena en NADH y FADH luego se produca ATP

8. TALLER :

¿Qué descubrimiento se realizo durante la microbiología del suelo?

- Selman Abraham Waksman, estudió cómo los microorganismos patógenos, como por ejemplo el de la tuberculosis, eran destruidos en el suelo. Investigando sobre este hecho descubrió que ciertos microorganismos eran los responsables de esta destrucción, entre ellos un hongo al que denominó Streptomices griseus.

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- El primer antibiótico que descubrió Waksman fue la antimiocina, que nunca pudo llegar a usarse debido a su alta toxicidad. Tres años después se atribuyó el descubrimiento de la estreptomicina, que fuera realizado por su discípulo Albert Schatz.

¿Qué es la microbiología sanitaria?

- La microbiología sanitaria estudia a los microorganismos de interés en el agua y alimentos, así como los factores ecológicos que determinan su sobrevivencia, crecimiento e inactivación. El tipo de microorganismo que se identifique en un producto dependerá de la forma en que estos se han elaborado, transportado, almacenado, manejado o preparado para su consumo. El garantizar la inocuidad de los alimentos tiene impacto a nivel individual y colectivo; en aspectos económicos, sociales y sanitarios y representa un tema de interés en Salud Pública. La microbiología sanitaria es una ciencia que debe estar contextualizada a las necesidades regionales y del país, con una amplia vinculación entre la academia, la industria y las áreas gubernamentales, contando con la infraestructura necesaria y con personal calificado, aplicando tecnología de vanguardia, teniendo como base un marco normativo suficiente y actualizado y desarrollando investigación básica y aplicada. La aplicación de técnicas modernas para el análisis microbiológico de agua y alimentos permite evidenciar riesgos microbianos e identificar prácticas que puedan comprometer la inocuidad de los mismos, así como realizar la vigilancia y control sanitario, para abatir riesgos a la salud.

¿Qué se descubrió en los estudios de la genética bacteriana?

- En el estudio de la genética bacteriana se descubrió la recombinación genética que es el proceso por el cual una hebra de material genético (usualmente ADN, pero también puede ser ARN) se corta y luego se une a una molécula de material genético diferente. En eucariotas la recombinación comúnmente se produce durante la meiosis, como entrecruzamiento cromosómico entre los cromosomas apareados. Este proceso conduce a que la progenie tenga

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combinaciones de genes diferentes a las de sus padres y puede producir alelos quiméricos. En biología evolutiva se cree que esta mezcla de genes tiene varias ventajas, incluyendo que permite a los organismos que se reproducen sexualmente y evitar el trinquete de Muller.

¿Cuál es la estructura de la célula?

- Una estructura celular es la organización interna y externa que tiene una célula, es decir el estudio y descripción de los organelos celulares que componen una célula vegetal y animal, como Cloroplastos, Mitocondrias, Retículo Endoplasmático Liso y Rugoso, Aparato de Golgi, Microtúbulos, Lisosomas, Peroxisomas, Núcleo, Vacuolas, Membrana Plasmática, Pared Celular, etc

¿Cuál es la diferencia de la célula procariota y eucariota?

EUCARIOTA PROCARIOTANúcleo No tiene núcleo verdadero recubierto por una

membranaMitocondria Presenta organelos diferentesRetículo endoplasmatico Tamaño mas pequeñoRibosomas Vacuola

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Aparato de golgi MitocondriasLisosoma Organelos sub celularesPeroxisomas Pared celularMembrana plasmática Esta formado por un complejo llamado

peptidoglucanoNúcleo verdaderoSistema interno de membranaTamaño más grande y es mas completa

Señale los grupos de microorganismos que están presentes en el grupo de las arqueo bacterias

- Los microorganismos que están en el grupo de las arqueo bacterias son: Halofilos, methanosarcina, methanobacterium, metanococcus, T. celer, thermoproteus, pyrodicticum.

9. BIBLIORAFIA :

MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA MEDICA, Agustin Pumarola, A. Rodríguez-Torres, J. A. García Rodríguez, G. Piédrola-Angulo, 2º edición

Microbiologia medica de Jawetz, Melnick y Adelberg

Microbiología en ciencias de la salud, Manuel de la Rosa y Jose Prieto Prieto, segunda edición

Prescott, L. M., Harley, J. P., y Klein, D. A. Microbiología. 4ª edición. McGraw-Hill Interamericana, 1999.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., y Parker, J. Brock Biología de los Microorganismos. 10ª edición. Prentice-Hall. Madrid, 2003.

Díaz, R., Gamazo, C, y López-Goñi, I. Manual práctico de Microbiología. 2ª edición. Masson, S.A.. Barcelona, 1999.

P. de Kruiff. Los cazadores de microbios. 2ª edición. Aguilar, Madrid, 1960.

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