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BTC Alimentos > 1. Metabolismo microbiano > Flashcards

1. Metabolismo microbiano Flashcards

1
Q

¿Qué es biotecnología de alimentos?

A

Aplicaciones de técnicas de biotecnología en elaboración y procesado de alimentos

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2
Q

Biotecnología de alimentos tradicional

A

Se ha practicado durante siglos
Consiste en la fermentación alcohólica y láctica

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3
Q

Biotecnología de alimentos moderna

A

Aplicación de técnicas modernas de biotecnología para la elaboración y procesamiento de alimentos

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4
Q

Usos de la biotecnología en industria alimentaria (4)

A
  • Modificación directa del ADN de plantas y animales que son usados como alimentos o productores de alimentos - OGMs
  • Uso de mo o sus productos como alimentos, aditivos, ingredientes o elaboración de productos alimenticios (fermentación)
  • Métodos a base de ADN o proteínas para detección o identificación de mo, materias primas, productos o ingredientes
  • Uso de biotecnología en otras partes de la industria alimenticia (empaquetado, limpieza, etc)
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5
Q

¿Cómo inició?

A

Revolución del Neolítico
-Seres humanos cambiaron su estilo de vida
-Se reemplazó la caza y recolección – vino la domesticación de plantas y animales

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6
Q

Línea del tiempo biotecnología tradicional (10)

A
  1. 10000 - 4500 ac: leudar pan, bebidas alcohólicas, vinagre
  2. Siglo 14: vino y cerveza
  3. 1650: Cultivo de setas (Francia)
  4. 1680: Anton Van Leewenhoek – cels de levadura en microscopio
  5. 1857: Pasteur
  6. 1881: ácido láctico
    Siglo 20
  7. 1940: Bioingredientes y condiciones estériles
  8. 1953: Estructura del ADN
  9. 1957: Producción de ácido glutámico
  10. 1960: Producción de ácido cítrico en cultivo sumergido
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7
Q

Anton Van Lewenhoek

A
  • Científico Países Bajos
  • Padre de la microbiología
  • Inventó el microscopio
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8
Q

Pasteur

A
  • Científico francés
  • Refutó la teoría de la generación espontánea
  • Creó la pasteurización
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9
Q

Robert Koch

A
  • Médico alemán
  • Purificación e identificación de mo patógenos
  • Medios de cultivo: mejoró técnicas de placas Petri y agar
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10
Q

Buchner

A
  • Químico alemán
  • Estudió las levaduras y fermentación alcohólica
  • Demostró que en la fermentación alcohólica intervienen enzimas de las levaduras
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11
Q

Línea del tiempo de biotecnología moderna (8)

A
  1. 1970: Plásmidos y transformación de E coli
  2. 1973: Enzimas de restricción y ligasas
  3. 1974: Expresión de genes heterólogos
  4. 1989: Compuestos recombinantes
  5. 1990: Levadura de pan
  6. 1992: Lipasas y amilasas
  7. 1994: Levadura de cerveza y Flavr Savr
  8. 2004: 47 cultivos OGM
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12
Q

Alimentos y bebidas fermentadas

A

Fermentación existe desde el neolítico, no es un proceso dirigido, surgió de manera ESPONTÁNEA
- Evidencia arqueológica de la fermentación - hace 13 mil años

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13
Q

¿Qué es el metabolismo?

A
  1. Forma en la que las cels obtienen energía y nutrientes necesarios para vivir y reproducirse
  2. Todas las reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en un organismo
  3. Suma de todas las transformaciones químicas que ocurren en una cel
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14
Q

4 características del metabolismo

A
  1. Permite que una cel sintetice una nueva (cel hija)
  2. No solo requiere de componentes estructurales, sino también de energía que viene de nutrientes (glucosa)
  3. Se necesitan otros nutrientes: sales minerales, elementos traza y vitaminas
  4. En la transformación de nutrientes se proporcionan precursores para la síntesis de componentes celulares y se suministra de energía para los mismos
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15
Q

Metabolismo microbiano

A
  • MO usan diferentes estrategias metabólicas – se pueden identificar de esa manera también
  • Requerimientos metabólicos son factores determinantes para establecer su nicho ecológico
  • Útil en la industria alimenticia
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16
Q

Clasificación según cómo obtienen energía

A

Quimiótrofo: a partir de compuestos químicos externos
- Litótrofos: oxidan materiales inorgánicos
- Organótrofos: emplean nutrientes orgánicos
Fotótrofo: a partir de luz solar

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17
Q

Clasificación según la fuente de C

A

Autótrofos: fijando CO2
Heterótrofos: a partir de compuestos orgánicos
Mixótrofos: ambos

18
Q

Tipos de metabolismo

A
  1. Fotoautótrofo: fija carbono, obtiene energía a partir de la luz solar
  2. Quimioautótrofo: fija carbono, obtiene energía a partir de la oxidación inorgánica
  3. Fotoheterótrofo: no fija carbono, obtiene energía a partir de luz solar
  4. Quimioheterótrofo: no fija C, obtiene eenergía a partir de la oxidación inorgánica
19
Q

Anabolismo y catabolismo

A

Procesos distintos, pero funcionan de manera coordinada

20
Q

Anabolismo

A

Síntesis de macromoléculas o biosíntesis
Requiere energía

21
Q

Catabolismo

A

Reacciones de reducción donde se convierte una molécula compleja en otra más simple
Genera energía

22
Q

Reacciones redox

A

Oxidación: pierde e
Reducción: gana e

23
Q

Glucosa (4)

A
  1. Principal producto de la fotosíntesis
  2. Principal sustrato de crecimiento para mo
  3. Objetivo: dar energía
  4. Dependiendo del sustrato, mo utilizan rutas diferentes
24
Q

Piruvato

A

Intermediario clave en rutas de conversión de azúcares
Se localiza en el centro del metabolismo y se necesita para la síntesis de muchos metabolitos

25
Ruta Embden Meyerhof - Glucólisis
- Serie de reacciones redox donde los electrones pasan de niveles mayores de energía a menores, liberando energía en forma de ATP - Se encarga de la oxidación de glucosa para obtener energía para la célula
26
Ruta Entner Doudoroff (ED)
- Ruta alternativa - Cataboliza glucosa a piruvato con enzimas diferentes - Es exclusiva de un número reducido de MO que no pueden hacer glucólisis - Sucede cuando los mo no tienen la fosfofructocinasa
27
Ruta de las Pentosas Fosfato
Ruta PARALELA a glucólisis, no la reemplaza - No conduce directamente a piruvato, conlleva la fosforilación inicial de la glucosa - Rol principal: administrar a la cel con NADPH
28
¿Qué sucede después?
En base al mo y condiciones, puede darse la respiración celular aerobia (ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa) o fermentación (oxidación incompleta de la glucosa que no requiere oxígeno – SÍ puede suceder en presencia de oxígeno)
29
Fermentación
Piruvato se oxida y la energía sirve para formar ATP y regenerar NAD+ Potencial redox menor, rendimiento energético menor
30
Respiración celular y fermentación (# ATP, oxígeno)
RC: 38 ATP, requiere oxígeno F: 2 ATP, no requiere oxígeno
31
¿Qué es la fermentación? (6)
1. Proceso catabólico de oxidación incompleta de glucosa que no requiere oxígeno 2. Produce cambios químicos en sustratos orgánicos por enzimas 3. Producto final: compuesto orgánico 4. Citoplasma 5. MO lo hacen para obtener ATP mediante degradación anaerobia de compuestos orgánicos 6. Puede existir más piruvato del que se puede catabolizar mediante respiración aerobia, por lo que se cataboliza mediante fermentación
32
Fermentación en bioquímica
Sirve para la obtención de energía a partir de carbohidratos en ausencia de oxígeno
33
Fermentación en industria alimenticia
Se ha dirigido para obtener diferentes productos alimenticios
34
Ejemplos de fermentación en industria alimentaria (Saccharomyces, Lactobacillus, Aspergillus)
Saccharomyces: - Cerveza: Etanol + CO2 - Vino: Etanol - Pan: CO2 Lactobacillus: - Queso, yogurt: ácido láctico Aspergillus: - Salsa de soya: ácido láctico
35
Fermentación alcohólica
2 piruvato + 2NADH = 2CO2 + 2 etanol + 2 NAD+
36
Fermentación homoláctica
Producto: 2 ATP + ácido láctico Ruta EM Streptococcus, Pediococcus, algunos Lactobacillus
37
Fermentación heteroláctica
Producto: ácido láctico, etanol, CO2 Algunos Lactobacillus, Leuconostoc Ruta pentosas fosfato Enzima fosfocetolasa da lugar a dos ramas
38
Fermentación ácido propiónico
Complejo Productos: ácido acético, propionato y CO2 Propinobacterium y otros anaerobios estrictos presentes en el rumen de herbívoros Ejemplo: P. freudenreichii – queso tipo Emmental (sabor a nuez y dulce, CO2 genera huecos, compuestos volátiles)
39
Fermentación ácido mixta
Productos (5): CO2, etanol, H2, ácido acético y ácido láctico/propiónico - Enterobacterias - Se produce ATP - Reoxidación NADH
40
Fermentación butírica
- 2 piruvato = ácido butírico + co2 + atp - Bacterias anaerobias estrictas de Clostridium - Algunas especies forman butanol y acetona en ruta alternativa al bajar pH - Butanol-1-ol: saborizante en manteca, crema, helados - Acetona: uso en plásticos, fibras, medicamentos
41
¿Para qué sirve la fermentación? (5)
1. Obtener productos alimenticios 2. Preservación de alimentos mediante formación de metabolitos inhibitorios como ácidos, etanol, co2 acompañado de disminución de aw 3. Aumentar la seguridad de los alimentos al inhibir patógenos o quitar compuestos tóxicos 4. Mejorar valor nutricional 5. Mejorar calidad y sabor de alimentos

BTC Alimentos (7 decks)

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