La respirazione anaerobica è un processo di respirazione indipendente dall'ossigeno, il che significa che quando l'ossigeno non è presente nell'ambiente attraverso questo processo un organismo può produrre energia. Qui discuteremo tutti i possibili aspetti riguardanti la respirazione anaerobica nel lievito.
Quando l'ossigeno è assente nell'ambiente il lievito inizia a respirare in modo anaerobico. In questo processo le molecole di zucchero o glucosio subiscono la glicolisi e si rompono in piruvato. Il piruvato si scompone ulteriormente, producendo una piccola quantità di energia con etanolo e anidride carbonica. Questo tipo di respirazione è noto come respirazione anaerobica nel lievito.
Il lievito comune o Saccharomyces cerevisiae è una delle specie di lievito più popolari a livello commerciale per il suo ruolo nel processo di fermentazione. Il lievito ha la capacità di respirare sia in modo aerobico che anaerobico, ma quando l'ossigeno è assente nell'ambiente il lievito inizia a respirare anaeribicamente. È anche noto come lievito di birra.
Respirazione anaerobica da Wikimedia Commons
Come avviene la respirazione anaerobica nel lievito ?
I lieviti sono unicellulari funghi eucariotici, in grado di procedere alla respirazione cellulare sia in maniera aerobica che anaerobica.
Quando l'ossigeno è presente nell'ambiente cellulare il lievito va per un processo di respirazione aerobica e produce più energia. Ma se l'ossigeno è assente nell'ambiente il lievito inizia a fermentare. Per il processo di respirazione anaerobica la molecola di Glucosio (molecola di 6 atomi di carbonio) subisce la glicolisi e si rompe in 2 molecole di piruvato (molecola di 3 atomi di carbonio). Successivamente il piruvato si converte in alcol organico Etanolo (molecola 2-carbonio), un gruppo carbossilico si libera come molecola di anidride carbonica e una piccola quantità di energia rilascia.
Poiché in questo processo le molecole di ossigeno non sono coinvolte in altre molecole inorganiche come il solfato, i gruppi di nitrato fungono da accettore di elettroni e rilasciano energia. Questo tipo di processo di fosforilazione è meno efficiente del processo di fosforilazione ossidativa. Quindi minor quantità di energia prodotta.
Dove avviene la respirazione anaerobica nel lievito?
Il lievito è una specie di funghi eucariotici unicellulari. Avere la capacità di respirare in entrambi aerobico e anaerobico maniera.
La respirazione anaerobica nel lievito si verifica nel citoplasma cellulare dell'organismo.
Nel processo di respirazione aerobica la prima fase ha luogo la glicolisi nel citoplasma e le fasi successive dalla formazione di acetil-CoA alla fosforilazione ossidativa tutte si verificano nella matrice dei mitocondri.
Quando si verifica la respirazione anaerobica nell'uomo e nel lievito?
Esistono due tipi principali di processi respiratori anaerobici trovati, come la produzione di acido lattico e la fermentazione dell'alcol.
Nell'uomo si trova il processo di produzione dell'acido lattico e nelle cellule di lievito si trova il processo di fermentazione dell'alcol.
Nell'uomo si riscontra il processo di produzione dell'acido lattico. Durante l'esercizio fisico intenso o il duro lavoro, il tessuto muscolare manca di ossigeno sufficiente nell'ambiente cellulare. Per superare questo, le cellule muscolari iniziano a respirare anaerobicamente e producono energia. In questo processo il glucosio subisce la glicolisi e si converte in piruvato. Il piruvato si rompe ulteriormente in acido lattico e rilascia energia.
Glucosio → Acido Lattico + Energia
C6H12O6 → C3H6O3 + Energia (2ATP)
Produzione di acido lattico da Wikimedia Commons
Nel lievito quando l'ossigeno è assente nell'ambiente, inizia a respirare attraverso il processo di fermentazione. In questo processo le molecole di zucchero o glucosio subiscono la glicolisi e si rompono in piruvato. Il piruvato si scompone ulteriormente, producendo una piccola quantità di energia (generalmente 2 molecole di ATP) insieme a etanolo e anidride carbonica.
Glucosio → Etanolo + Anidride carbonica + Energia
C6H12O6 → C2H5OH+CO2 + energia (2ATP)
Fermentazione alcolica da Wikimedia Commons
Respirazione anaerobica nell'equazione del lievito?
L'equazione della respirazione anaerobica nel lievito
Glucosio → Etanolo + Anidride carbonica + Energia
C6H12O6→ c2H5OH+CO2+ energia (2ATP)
L'equazione afferma che in un ciclo di respirazione anaerobica una molecola di Glucosio (6-molecola di carbonio) si rompe e produce una piccola quantità di energia generalmente 2 molecole di ATP o adenosina trifosfato insieme a una molecola di etanolo (2 – molecola di carbonio) e una molecola di anidride carbonica (molecola 1-carbonio).
Respirazione anaerobica nell'esperimento del lievito?
L'uso di Saccharomyces cerevisiae o lievito normale è molto popolare economicamente grazie alla sua capacità di produrre alcol dal metodo di respirazione anaerobica. Dimostriamo la respirazione anaerobica nel lievito attraverso un semplice esperimento.
Principio
Lievito comune o saccharomyces cerevisiae è a funghi eucariotici unicellulari in grado di respirare anaerobicamente in assenza di molecole di ossigeno. Durante il processo di respirazione anaerobica, il lievito rompe le molecole di glucosio e produce una certa quantità di energia insieme ad alcol organico (etanolo) e anidride carbonica (CO2). Questo processo è anche noto come processo di fermentazione.
C6H12O6 → C2H5OH+CO2 + energia (2ATP)
Materiali richiesti
- Lievito
- 60g acqua
- 30 g di glucosio
- Interruttore
- pallone
- Termometro
- Sughero a due fori
- Bruciatore a fiamma
- Acqua di calce o Ca (OH) 2 (soluzione acquosa di idrossido di calcio)
- Provetta
- Paraffina liquida
- Tubo di consegna
Procedura
- Versare l'acqua in un becher e aggiungere il glucosio in polvere.
- Scaldalo attraverso un fornello.
- Raffreddare l'acqua bollita senza scuoterla.
- Aggiungere il lievito nell'acqua
- Trasferitelo nella fiaschetta
- Aggiungere la paraffina liquida nel pallone
- Chiudere l'apertura della fiaschetta con un tappo a due fori.
- Inserisci un termometro nella fiaschetta da un foro del tappo.
- Inserire un tubo di erogazione attraverso l'altro foro.
- Regolare un'altra estremità del tubo di erogazione in una provetta
- Riempi la provetta con acqua di calce
- Annotare la temperatura iniziale dalla lettura del termometro.
Risultato
Dopo aver trascorso 24 ore vediamo che la temperatura della soluzione di glucosio aumenta. L'acqua di calce nella provetta trasforma il suo colore in bianco lattiginoso. Dopo aver aperto il tappo del pallone dalla soluzione esce un odore alcolico.
Analisi
L'aumento della temperatura della soluzione indica la produzione di energia nella soluzione. Il colore bianco latte dell'acqua di calce indica il rilascio di CO2 o anidride carbonica dalla soluzione di glucosio. L'odore alcolico indica la produzione di Etanolo nella soluzione del campione.
Significa che il lievito in assenza di ossigeno (acqua bollita) coinvolge la respirazione anaerobica producendo energia insieme all'etanolo e rilasciando anidride carbonica CO2 da esso.
Per saperne di più sugli organismi anaerobici leggi il nostro articolo su 10+ esempi di batteri anaerobici: spiegazioni dettagliate
Respirazione anaerobica nei prodotti a base di lievito?
Durante la respirazione anaerobica, insieme all'energia, vengono prodotti anche alcuni sottoprodotti della reazione.
I prodotti prodotti durante la respirazione anaerobica nel lievito sono 2 molecole di ATP o adenosina trifosfato, una molecola di etanolo (C2H5OH) e una molecola di anidride carbonica (CO2).
Via di respirazione anaerobica nel lievito
La via della respirazione anaerobica non è così complessa come la via della respirazione aerobica. Non comporta così tanti passaggi come la formazione di acetil-CoA, il ciclo di Krebs, ecc. Il percorso di respirazione anaerobico è molto semplice e produce energia insieme ai composti organici in generale.
Il percorso della respirazione anaerobica nel lievito prevede due fasi rispettivamente:
La glicolisi
Il primo passo nella respirazione anaerobica è lo stesso della respirazione aerobica che è la glicolisi. In questo processo la molecola di glucosio (molecola a 6 atomi di carbonio) si rompe e produce una certa quantità di energia, generalmente 2 molecole di ATP insieme a 2 molecole di acido piruvico o piruvato (molecola a 3 atomi di carbonio).
Reazione di transizione
È il secondo e ultimo passaggio della respirazione anaerobica. In questo processo il piruvato si converte in un composto organico, nel caso del lievito viene convertito in etanolo e produce meno energia (2 ATP), liberando da esso anidride carbonica.
Per saperne di più leggi il nostro articolo sulla respirazione anaerobica: È la respirazione anaerobica della fermentazione: cosa, perché, fatti dettagliati
In che modo la respirazione anaerobica differisce nel lievito e nelle cellule umane?
I processi di respirazione anaerobica nelle cellule di lievito e nelle cellule umane sono diversi l'uno dall'altro.
Nelle cellule di lievito il processo di respirazione anaerobica è generalmente il processo di fermentazione che produce etanolo o qualche altro alcol come sottoprodotto.
Nel caso delle cellule umane la respirazione anaerobica è generalmente un processo di produzione di acido lattico in cui viene prodotto acido lattico come sottoprodotto della reazione che causa dolori muscolari.
Per saperne di più leggi il nostro articolo sulla respirazione anaerobica 4+ Esempi di respirazione anaerobica: spiegazioni dettagliate
Nel complesso possiamo affermare che la respirazione anaerobica del lievito gioca un ruolo molto significativo dal punto di vista economico. Discutiamo anche il percorso e le fasi del processo di respirazione anaerobica nel lievito. Vediamo la differenza tra la respirazione anaerobica nel lievito e nelle cellule umane. Spero che sarà ben informativo per te.
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