Potencial de hidrogeno y potencial de óxido reducción

Integrantes: o Lenin Espinozao Diego Guzmáno Valery Martínezo Lindsay Núñezo Nadia Ramírez

• 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

pH ÓPTIMOS

Acidófilos Neutrófilos Alcalófilos

pH entre 0 y 5.5 pH entre 5.5 y 8 pH entre 8 y

11.5

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

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.

MICROORGANISMOS AEROBIOS Y ANAEROBIOS

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.

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)

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.

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.

EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS ACIDURICOS

Bacterias Gram Negativas

Bacterias Gram Positivas

Lactobacillus spp

Bacillus Subtilis

Lactococcus lactis

Escherichia Coli

Salmonella typhi

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.

Relación del potencial de redox y el oxígeno

molecular

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.

Potencial Redox Positivos•Microorganismos aerobiosPotencial Redox Negativos•Microorganismos anaerobios

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.

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.

Respiración celular

Fosforilación oxidativa

EJEMPLOS DE MICROORGANISMOS A DIFERENTES RANGOS DE REDOX

Microorganismos anaeróbicos en presencia de Oxígeno molecular.

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.

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:

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

FERMENTACIÓNAceptores

de electrones

02

NO3- SO4

2- CO2 Fe3+ SeO42-

Fumarato

Condiciones Anaerobias

Piruvato o uno de sus derivados

Proceso catabólico de oxidación incompleta

Fosforilación a nivel de sustratoLa alta energía fosfatada del sustrato cede su fosfato al ADP.

FORMACIÓN DE ATP

2 moléculas de ATP neto

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

Fermentación según el microorganismo

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