[2016.07.04] gti - ph [diapositivas]
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Potencial de hidrogeno y potencial de óxido reducción
Integrantes: o Lenin Espinozao Diego Guzmáno Valery Martínezo Lindsay Núñezo Nadia Ramírez
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• Es una medida de actividad de los iones del hidrógeno (H+)
• Determina la acidez o basicidad de una solución.
• Si la solución tiene un pH de 7 es neutra.
• Con valores de pH menores a 7 es una solución ácida, y mayores a 7 es una solución alcalina o básica.
• Determina si en una solucion se donan o reciben electrones.• Determina la clases de bacterias que crecerán y los cambios
que puede producir.
PH
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pH ÓPTIMOS
Acidófilos Neutrófilos Alcalófilos
pH entre 0 y 5.5 pH entre 5.5 y 8 pH entre 8 y
11.5
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Ejemplos de niveles mínimos de pH que permiten el crecimiento de los microorganismos bajo condiciones óptimas de crecimiento.
Acidófilos Neutrófilos Alcalóficos
Escherichia coli Staphylococcus aureus
Mycrosystis aeruginosa
Clostridium Nitrosomas spp Bacilus alcalophilus
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Potencial óxido reducción
• Indica la capacidad para aceptar o donar electrones.• Uno de los factores importantes es la concentración de oxígeno.
• Determina el crecimiento de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos.
• Los microorganismo aerobios crecen en medios oxidativos y los anaerobios crecen en medios reductores.
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MICROORGANISMOS AEROBIOS Y ANAEROBIOS
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MICROORGANISMOS ACIDÚRICOS
Son aquellos que crecen y se desarrollan en un medio ácido, es decir un pH menor a 5,5.
Hasta ahora se conocen muy pocos organismos capaces de vivir en medios con pH cercano a cero, sin embargo, cuando los valores son moderados hay una gran proliferación de microorganismos.
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CONFORMACIÓN PROTEICA DE MICROORGANISMOS ACIDÚRICOS.
Están formados por aquellos aminoácidos que tengan la propiedad de efecto tampón o también conocido como Buffer,ya que tienden a impedir la variación del pH cuando se añaden pequeñas cantidades de iones H+ o OH-
Lisina (Lys)
Histidina (Hys)
Arginina (Arg)
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DESNATURALIZACIÓN DE PROTEINAS
• Es la pérdida de la conformación tridimensional nativa de la proteína.
• Se pierden las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, pero permanece intacta la secuencia de aminoácidos.
El proceso de desnaturalización, si se lleva a cabo en condiciones moderadas y graduales de pH, es reversible. La proteína puede recuperar su conformación tridimensional nativa si se restituyen las condiciones iniciales. Este proceso recibe el nombre de renaturalización.
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Desnaturalización por pHUna desnaturalización alcalina implica la neutralización de la carga positiva de cadenas laterales de Lys, His y Arg.
Una desnaturalización ácida implica la protonación de las cadenas laterales Asp y Glu.
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EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS ACIDURICOS
Bacterias Gram Negativas
Bacterias Gram Positivas
Lactobacillus spp
Bacillus Subtilis
Lactococcus lactis
Escherichia Coli
Salmonella typhi
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LACTOBACILLUS SPPEs un bacilo perteneciente a las bacterias Gram positivas. Posee un poder acidúrico.Es de gran beneficio en la salud ya que poseen efecto antibiótico.
Los lactobacilos son capaces de disminuir el pH del sustrato donde se encuentran por debajo del valor 4,0 mediante la formación de ácido láctico. Evitando o al menos disminuyendo considerablemente el crecimiento de casi todos los otros microorganismos competidores.
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Relación del potencial de redox y el oxígeno
molecular
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Potencial Redox
Es un valor que muestra la tendencia de una sustancia a oxidarse o reducirse.
La medición de este potencial es medida en voltios. Influye en el desarrollo de los microorganismos. Los microorganismos aerobios, necesitan de un potencial
redox positivos. Los microorganismos anaerobios necesitan uno negativo.
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Potencial Redox Positivos•Microorganismos aerobiosPotencial Redox Negativos•Microorganismos anaerobios
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Oxígeno
Es el mayor oxidante de la naturaleza. Su presencia hará que el medio sea oxidativo. Los medios oxidativos tienen potencial redox
positivos. Los microorganismos aerobios se desarrollan en un
medio oxidativo.
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Organismos aerobios
Los microorganismos aerobios son los que se desarrollan en un medio oxidativo.
Capaces de crecer en presencia de oxígeno molecular. Solamente pueden desarrollarse en potenciales redox positivos. Producen energía a partir de la respiración celular. El oxígeno es el receptor final de la cadena transportadora de
electrones en la respiración celular.
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Respiración celular
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Fosforilación oxidativa
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EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS A DIFERENTES RANGOS DE REDOX
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Microorganismos anaeróbicos en presencia de Oxígeno molecular.
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El oxígeno es un poderoso agente oxidante, que al reducirse parcialmente forma sustancias tóxicas como son:• Radical superóxido• Peróxido de hidrógeno• Radical hidroxiloProvocan la destrucción de constituyentes celulares Muchos microorganismos poseen enzimas
que los protegen de estos productos tóxicos del oxígeno:• Bacterias aerobias y facultativas poseen
catalasa y superóxido dismutasa• Los aerotolerantes, la mayoría solo
posee SOD.
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Clostridium: Género de bacterias anaerobias
formadoras de esporas productoras de toxinas.
Forman parte de la flora intestinal de animales y personas.
Se transmite al ser humano a través de alimentos contaminados
• Alta cantidad de proteínas• Baja concentración de sal• pH superior a 4,6• Ausencia de oxígeno,
multiplicándose en alimentos envasados al vacío
• Temperaturas entre 3°C y 45-50°C, sobreviviendo en la congelación.
Microorganismos anaerobios:
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Clostridium botulinimGenera la intoxicación conocida como “Botulismo”• Afecta al sistema nervioso y
respiratorio• Se encuentran en alimentos de
conservas caseras, carnes crudas o fermentadas.
Afecta al sistema digestivo, produce gastroenteritisSe encuentran en alimentos ricos en proteínas como carnes y aves.Productos lácteos, frutas y vegetales crudos
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FERMENTACIÓNAceptores
de electrones
02
NO3- SO4
2- CO2 Fe3+ SeO42-
Fumarato
Condiciones Anaerobias
Piruvato o uno de sus derivados
Proceso catabólico de oxidación incompleta
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Fosforilación a nivel de sustratoLa alta energía fosfatada del sustrato cede su fosfato al ADP.
FORMACIÓN DE ATP
2 moléculas de ATP neto
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FERMENTACIÓN LÁCTICAPiruvato se convierte en lactato
Sencilla: Realizada por las bacterias lácticas homofermentativas, y da como resultado ácido láctico.
Mixta: Realizada por las bacterias lácticas heterofermentativas, y da como resultado ácido láctico, ácido acético, etanol, glicerina y C02
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Fermentación según el microorganismo
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CONSERVACIÓN DE LA CARNE FRESCA DE CERDO POR FERMENTACIÓN
LÁCTICA.
Lactobacillus alimentariusStaphylococcus carnosus
Crean medio ácido para eliminar la población de enterobacterias .
Reducción de pH
Flora patógena inhibida a las 24 horas
Cambio de color carne fermentada a 20 °C
Pérdida de retención de agua
Medio reductor
Ácidos grasos libres
Fermentación para productos embutidos