In breve: I microrganismi ricavano energia con vie diverse. Le fermentazioni avvengono senza ossigeno, la fotosintesi usa la luce.
Cosa sono le vie metaboliche
Le vie metaboliche sono catene di reazioni chimiche dentro la cellula. Servono per produrre energia e nuove molecole utili.
I microrganismi non usano tutti la stessa via. Alcuni respirano ossigeno, altri vivono senza. Alcuni sfruttano la luce del sole.
Capire queste vie aiuta a usare i microrganismi nei processi industriali. Per esempio nel pane, nello yogurt o nella birra.
Le fermentazioni
La fermentazione è una via che produce energia senza ossigeno. Si chiama processo anaerobico.
Il punto di partenza è di solito il glucosio, uno zucchero semplice. La cellula lo scompone in molecole più piccole. In questo modo ricava una piccola quantità di energia.
Esistono diversi tipi di fermentazione. Nella fermentazione alcolica si formano alcol etilico e anidride carbonica. È il processo usato dai lieviti per fare birra e vino.
Nella fermentazione lattica si forma acido lattico. È il processo dei batteri dello yogurt e dei formaggi. Lo stesso acido si accumula nei muscoli durante uno sforzo intenso.
Rispetto alla respirazione con ossigeno, la fermentazione produce poca energia. Però funziona anche in ambienti chiusi e poveri di ossigeno.
La fotosintesi nei microrganismi
Alcuni microrganismi sanno catturare la luce del sole. Tra questi ci sono le alghe e i cianobatteri.
La fotosintesi trasforma anidride carbonica e acqua in zuccheri. Usa l'energia della luce come motore della reazione. In molti casi libera ossigeno nell'aria.
Esiste anche una fotosintesi senza produzione di ossigeno. La compiono alcuni batteri colorati, come i batteri sulfurei. Usano altre sostanze al posto dell'acqua.
I cianobatteri sono molto importanti per il pianeta. Producono una parte significativa dell'ossigeno che respiriamo.
Esempi pratici e applicazioni
Nel laboratorio di microbiologia si studiano colture di lieviti. Si osserva come trasformano lo zucchero in alcol e gas.
In un becher con acqua, zucchero e lievito si vedono bollicine. Sono anidride carbonica prodotta dalla fermentazione alcolica.
Nello yogurt fatto in casa si aggiungono fermenti lattici al latte. I batteri producono acido lattico e fanno coagulare le proteine.
Per studiare i cianobatteri si usano colture esposte alla luce. Si misura l'ossigeno liberato come prova della fotosintesi.
Queste conoscenze servono nelle biotecnologie. Si usano per produrre alimenti, farmaci, biocarburanti e per depurare le acque.
Parole difficili
- Metabolismo: insieme delle reazioni chimiche che avvengono nella cellula.
- Anaerobico: processo che si svolge senza ossigeno.
- Glucosio: zucchero semplice usato come fonte di energia.
- Cianobatteri: batteri capaci di fare fotosintesi e liberare ossigeno.
- Coltura: insieme di microrganismi fatti crescere in laboratorio.
- Biotecnologie: tecniche che usano organismi viventi per ottenere prodotti utili.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.biologia-microbiologia-e-tecnologie-di-controllo-ambientale.cl3.vie-metaboliche.01