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