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El metabolismo - Las reacciones catabólicas liberan energía, Las reacciones anabólicas



El metabolismo (del griego μεταβολI®, cambio) es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en elorganismo.1 Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células:crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc.
La metabolización es el proceso por el cual el organismo consigue que sustancias activas se transformen en no activas.
Este proceso lo realizan en los seres humanos con enzimas localizadas en el hígado. En el caso de las drogas psicoactivas a menudo lo que se trata simplemente es de eliminar su capacidad de pasar a través de las membranas de lípidos, de forma que ya no puedan pasar la barrera hematoencefálica, con lo que no alcanzan el sistema nervioso central.
Por tanto, la importancia del hígado y el porqué este órgano se ve afectado a menudo en los casos de consumo masivo o continuado de drogas.


El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo esla glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.
La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas, donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada sustrato-reacción). Las enzimas son cruciales en el metabolismo porque agilizan las reacciones físico-químicas, pues hacen que posibles reacciones termodinámicas deseadas pero 'desfavorables', mediante un acoplamiento, resulten en reaccionesfavorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores de las vías metabólicas, modificando su funcionalidad –y por ende, la actividad completa de la vía metabólica– en respuesta al ambiente y necesidades de la célula, o según señales de otras células.


Determinar el comportamiento de la fermentación
Entender el proceso que se lleva a cabo en la elaboración
Comprender las aplicaciones que tiene la biotecnología en nuestra vida.

Distinguir el comportamiento de las bacterias benéficas


La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.

El objetivo fundamental de la biotecnología de alimentos es la investigación acerca de los procesos de elaboración de productos alimenticios mediante la utilización de organismos vivos o procesos biológicos o enzimaticos, así como la obtención de alimentos genéticamente modificados mediante técnicas biotecnológicas. 

La fermentación es la transformación de una sustancia organica (generalmente un carbohidrato) en otra utilizable, producida mediante un proceso metabólico por microorganismos o por enzimas que provocanreacciones de oxidación-reducción, de las cuales el organismo productor deriva la energía suficiente para su metabolismo. las fermentaciones pueden ser anaeróbicas, si se producen fuera del contacto con el aire, o aeróbicas, que sólo tienen lugar en presencia de oxígeno.

Una de las fermentaciones mas comunes es la fermentación lactica en la elaboración de quesos y yogurts.
La fermentación del  yogurt es la fermentación de leche con microorganismos acidificantes, como lactobacilos.

En procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación mas apetecible como el yogurt o el vino.




Diseño del experimento
Para la elaboración de yogurt en laboratorio, se tomaron en cuenta los siguientes materiales como indispensables:
Leche entera
La leche es fuente de calcio, el porcentaje de grasa varía entre un 4.8% - 2.8% este tenor graso a través de la homogenización dispersa en forma pareja la grasa de la leche. Es decir, si tiene mucha grasa se le quita y se deriva para la elaboración de manteca ó crema.
La leche entera puede ser sometida a procedimientos de higienización por calor. Procesos de ultra alta temperatura (UAT ó UHT), que consisten en llevar la leche homogenizada a temperaturas de 130° a 150°C durante 2 a 4 segundos, permiten higienizarla de forma apropiada y de manera que estas puedan llegar en forma segura al consumidor.
Las lechespueden ser modificadas en su contenido graso.
Aporte nutricional de la leche
Calorías
59 a 65 kcal

Agua
87% al 89%
Carbohidratos
4.8 a 5 gr.




Proteínas
3 a 3.1 gr.




Grasas
3 a 3.1 gr



Minerales
Sodio
30 mg.


Fósforo
90 mg
Potasio
142 mg.

Cloro
105 mg
Calcio
125 mg.

Magnesio
8 mg
Hierro
0.2 mg.

Azufre
30 mg
Cobre
0.03 mg.



En cuanto a las vitaminas, la leche contiene tanto del tipo hidrosolubles como liposolubles, en cantidades que no representan un gran aporte. Dentro las vitaminas que mas se destacan estan presentes la riboflavina y la vitamina A. La industria lechera ha tratado de suplir estas carencias expendiendo leches enriquecidas por agregado de El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará nutritivas y cuáles encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas procariotas utilizan sulfuro de hidrógeno como nutriente, pero este gas esvenenoso para los animales.2 La velocidad del metabolismo, el rango metabólico, también influye en cuánto alimento va a requerir un organismo.
Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante.3 Esta estructura metabólica compartida es probablemente el resultado de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en la historia evolutiva.4 5


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