Laboratorio Identificacion de Biomoleculas

 

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IDENTIFICACION DE BIOMOLECULAS Diego Herrera Escobar 1 / Juana Valentina Herrera2 / Nicolas Velandia 1

RESUMEN Introducción las biomoléculas son las sustancias involucradas en el proceso de metabolismo, y en él se cumplen dos procesos llamados catabolismo y anabolismo. En ellos podemos encontrar dos tipos de biomoléculas: las inorgánicas que están presentes tanto en los seres vivos como los muertos, siendo as indispensable para subsistir, encontramos ejemplos como lo es el agua, oxigeno, entre otros y las orgánicas que son formadas por procesos fisiológicos tales como hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, estos también presentes en los alimentos que consumimos diariamente. En esta práctica tenemos como objetivo general determinar de forma cualitativa la presencia de biomoléculas en diferentes alimentos, utilizando como materiales y métodos pruebas colorimétricas, reactivos como el reactivo de fehling, lugol, reacción xantoprotéica (ácido nitrico concentrado),reactivo de biuret, y sudánIII, añadidos en los distintos alimentos: papa, manzana, naranja, pan, huevo (clara y yema), leche, aceite vegetal, agua, glucosa, almidón, albumina, ácido oleico; se añadió reactivo de fehling, detector de carbohidratos, donde aquellos positivos tomarán un color naranja intenso. El reactivo reactivo de lugol se añadió a los alimentos, para identificar alimentos con presencia de poliscaridos, dando un color morado oscuro. Para las proteínas, se usó reacción xantoprotéica, donde las sustancias positivas tornaran un color amarillo, y con biuret las proteínas tendrán color morado positivo. Por último los lípidos para los cuales se utilizó sudan III donde aquellas sustancias positivas, tomarán una coloración naranja. Resultados: con la prueba de fehling nos muestra como positivo carbohidratos tales como el extracto de manzana, jugo de naranja, pan, leche, y glucosa. Con la prueba de lugol da como positivo para polisacáridos a extracto de papa, pan y almidón. Al usar ácido nítrico concentrado para reacción xantoprotéica muestra como proteínas, pan, clara de huevo y yema de huevo, leche y glucosa. Con la prueba de biuret identifica como proteínas a pan, clara de huevo, leche y albumina. Para identificar los lípidos utilizamos el reactivo sudanIII dando como resultado pan, leche, aceite vegetal y ácido oleico. Finalmente en conclusión se evidenció que la glucosa es el principal azúcar, pues es un alimento energético, siendo los carbohidratos la primera fuente de energía. Los polisacáridos, son azucares, donde los principales son almidones, glucógeno, quitina y celulosa, estando presentes en la papa, pan, y almidón. Las proteínas y vitaminas también, actúan como estructura y soporte del organismo, y los ácidos nucleicos son las que heredan y almacenan el material genético, siendo todos estos, necesarios para vivir. 1

 Facultad de Ingeniería Electrica. Universidad La Salle. Colombia

2 1 Facultad de Ingeniería Ambiental. Universidad La Salle.   facultad de ingeniería eléctrica. Universidad de la salle.

Colombia colombia

15 de agosto de 2017 1

 

 

PALABRAS CLAVE: fehling, lípidos, proteinas, lugol, biuret

ABSTRACT Introduction Biomolecules are the substances involved in the process of metabolism, and in it two processes are catabolism and anabolism. In them we can find two types: the inorganic ones which are both living and dead beings, being thus very indispensable to subsist as is water, oxygen, among others. And the organic ones that are formed by physiological processes such as carbohydrates, lipids, proteins and nucleic acids, also present in our foods. In this practice we have as general objective to qualitatively determine the presence of biomolecules in different foods, using as materials and methods colorimetric tests using reagents such as fehling reagent, lugol, xanthoproteic reaction (concentrated nitric acid), biuret reagent, and sudan III , Added in the different foods: potato, apple, orange, bread, egg (white and yolk), milk, vegetable oil, water, glucose, starch, albumin, oleic acid; Fehling reagent, carbohydrate detector, was added to foods as well as apple, orange, bread, milk, and glucose, where those positives will turn a deep orange. Following with the lugol reagent was added to foods, to identify which foods are polysaccharides, giving a dark purple color. For the proteins, xanthoprotein reaction was used, where the positive substances turned yellow and with biuret those that take purple color will be positive for proteins. Finally the lipids for which sudan III was used where those positive substances, will take an orange coloration. Results: with the test of fehling shows us as positive for carbohydrates, apple extract, orange juice, bread, milk, and glucose.with Lugol-tested as positive for polysaccharides, potato extract, bread and starch. Using concentrated nitric acid for xanthoprotein reaction shows as protein, bread, egg white and egg yolk, milk and glucose. With the biuret test it identifies proteins as bread, egg white, milk and albumin. To identify the lipids we used the reagent sudanIII resulting in bread, milk, vegetable oil and oleic acid. Finally in conclusion the reagents are a more guaranteed way to differentiate the different types of organic biomolecules, where it can evidenciarque that the glucose is the main sugar, because it is an energetic food, being the carbohydrates the first source of energy. The polysaccharides, are sugars, where the main ones are starches, glycogen, chitin and cellulose, being present in the potato, bread, and starch. Proteins and vitamins also act as the structure and support of the organism, and nucleic acids are the ones that inherit and store the genetic material, all of which are necessary for living

KEYWORDS: Fehling, lipids, proteins, lugol, biuret  biuret 

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1. INTRODUCCIÓN El metabolismo es un proceso que los seres vivos deben cumplir para desarrollar unas funciones necesarias para sobrevivir, teniendo claro que la energía es indispensable para ello, siendo obtenida mediante dicho proceso denominado metabolismo quien contiene otros dos específicamente llamados catabolismo y anabolismo. Para llevar a cabo estos, deben existir unos factores que ayuden en su cumplimiento, y a estos se les denomina biomoléculas, en ellas encontramos las inorgánicas son aquellas que están presentes en los organismos, siendo totalmente indispensables para subsistir (Aguilera, s.f.), pero que los organismos no son capaces de crear; y por otra parte están las orgánicas caracterizadas por ser elaboradas mediante procesos fisiológicos( funciones del ser humano) como lo son los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos que tienen como base para su formación elementos orgánicos como su nombre lo dice, tales como carbono inicialmente, pues es el principal formador de dichos compuestos orgánicos, no obstante el hidrogeno, oxígeno y nitrógeno también son capaces de formarlos. Estas biomoléculas orgánicas se dividen en macronutrientes, conformados por macroelementos ya nombrados antes (oxigeno, nitrógeno, hidrogeno y carbono) siendo el carbono el principal por tener 4 enlaces de valencia (tetravalente) lo que facilita formar enlaces con otros elementos. Estos están presentes en las células, como lo están también los microelementos que son: P, K, S,Cl, Na, Ca y Mg presentes una minima parte, medianamente en un 3,5% en el cuerpo(depende de cada organismo, en su consumo) comparados respectivamente con los macroelementos; no haciendo menos importante a los oligoelementos así como B, F, Fe, Co, Cu, Mn, Zn… entre otros, que representan una mínima parte

en el organismo. (No, E. P. E., & PERAZA, s.f.)   Los carbohidratos, son la principal fuente de energía del organismo, como también proporcionan la energía de cuerpo, donde se encuentran tres tipos presentes en los alimentos: azucares, almidones, y fibra que el cuerpo descompone mediante ciertos procesos(catabolismo y anabolismo) en glucosa, para después utilizarla como fuente de energía; siendo la fibra la única que no se descompone, pues ayuda a mantener el cuerpo equilibrado saludablemente, por sus características benéficas para el cuerpo. (Pérez Vallejo, M, 2013)  Los lípidos son una fuente de energía, tienen la función de facilitar las reacciones químicas que producen los seres vivos (vitaminas lipídicas, hormonas esteroideas y prostaglandinas).otra función pero no menos importante Forman las bicapas lipídicas de las membranas, recubren órganos y le dan consistencia. Se caracterizan principalmente por ser hidrófobas(insolubles en agua) Las proteínas son esenciales para el crecimiento, gracias a su contenido de nitrógeno, que no está presente en otras moléculas como grasas o hidratos o hidratos de carbono.  carbono.  También lo son para las sí síntesis ntesis y mantenimiento de diversos tejidos o componentes del cuerpo.  cuerpo.  son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. de aminoácidos.  (Aguilera, s.f.)  Los ácidos nucleicos son los encargados de  de   trasmitir información genética y dirigir la síntesis de proteínas específicas. Existen dos tipos de acidos nucleicos: ARN Y ADN donde ambas tienen forma 3

 

 

helicoidal. Estos ácidos están formados por nucleótidos, quienes se dividen en tres tipos de compuestos: una pentosa (azúcar de cinco carbonos) que tiene dos tipos de pentosa: la ribosa, presente en el ARN y la desoxirribosa presente en el ADN, donde la desoxirribosa no tiene oxigeno. Tambien tienen una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno, divididas en cinco tipos: adenina, guanina, citosina, timina y uracilo, además tienen finalmente un radical fosfato que es derivado del ácido fosfórico (H 3 PO 4 - ). (profesorenlinea, s.f.) ¿Cómo se pueden identificar las distintas biomoléculas? existen distintos métodos químicos que permiten diferenciarlas por sus propiedades, como lo son la prueba de fehling, que determina azucares reductores, la prueba de lugol detemina las biomoleculas en presencia de polisacáridos, la prueba de biuret determina como positivos a los tienen presentes enlaces peptídicos, otra prueba que determina las proteínas es la reacción xantoproteica por medio de ácido nítrico concentrado, por ultimo tenemos la prueba de sudanIII que determina a los lípidos por tener grupos de ácidos grasos; todas estas pruebas son pruebas colorimétricas. Objetivo general: Determinar de forma cualitativa y práctica la presencia de biomoléculas en diferentes alimentos

2. MATERIALES Y METODOLOGIA

MUESTRAS MATERIALES

DE

REACTIVOS

EQUIPOS

ALIMENTOS

1 Gradilla 15 tubos de ensayo 1 Churrasco

Papa Manzana Naranja

Fehling A y Fehling B Lugol Biuret

2 Pipetas Pasteur 2 Pipetas 5 ml 1 Beaker 50 ml

Pan Leche Huevo Aceite Vegetal

30 ml Acido nitrico concentrado 50 ml Hidroxido de sodio 30% Sudan lll

1 Beaker 100 ml 1 Beaker 250 ml 1 Mortero 1 Pinza para tubos 1 Pipeteador

Baño de Maria a 80°C

50 ml solucion de glucosa 1% 50 ml solucion de albúmina 10% 50 ml solucion de almidón 20% Ácido olético

Tabla 1. Materiales para uso en laboratorio, Fuente propia de los autores

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METODOLOGÍA

Paso

Descripción

Identificación de la información estudio.

Lo primero que se hizo fue realizar la lectura de la guía de laboratorio

 Alistamiento de Materiales

Previo al inicio de la practica realizamos la revisión física de los materiales pertinentes para la utilización en nuestra práctica, corroboramos que estuvieran completos y en buen estado.

Preparación de extractos

El siguiente paso lo que hicimos fue rotular los vasos de precipitado y los tubos de ensayo con el nombre de cada una de las muestras y extrajimos material homogéneo siguiendo los pasos de la guía para cada uno de los alimentos.

 Aplicación de reactivos a cada

Con la ayuda de la pipeta de Pasteur se vertieron 2 ml a cada tubo de ensayo de los reactivos Glucosa 1% y Fehling (Positivo para azucares reductores),

una de las muestras

 Almidón al 20% (positivo para carbohidratos), Biuret Biure t y Albúmina 10% (positivo para proteínas) ácido Oleico (positivo para Lípidos) y Agua Destilada como control Negativo para la identificación de biomoléculas en cada una de las muestras.

Observación, análisis, socialización de la información y conclusiones de

Luego de observar cada muestra se proceden a analizar y comprar datos teóricos con los datos experimentales arrojados en la práctica, por ultimo realizamos exposición y socialización de cada una de las pruebas realizadas para determinar conclusiones generales.

“IDENTIFICACION DE BIOMOLECULAS”, para contextualizarnos acerca del

tema a tratar.

la práctica. 5

 

 

3. ANALISIS Y D DISCUSIÓN ISCUSIÓN DE RESULTADOS ¿Por qué los reactivos muestran colores específicos a los distintos alimentos utilizados en el laboratorio? Inicialmente el reactivo de fehling reconoce la glucosa dando una coloración naranja a las sustancias, por ende todas las sustancias identificadas como positivas en la prueba son constituidas por glucosa, por su contenido de azucares reductores, lo que conlleva a decir que son carbohidratos, en este grupo encontramos que el extracto de manzana, jugo de naranja, pan, la leche, la glucosa presenta una coloración naranja (positivo) La manzana tiene vitamina A y C, ácido fólico, timina, boro, quercelina, pectina, como también fructosa. la naranja tiene vitamina C y D, minerales, agua, sacarosa, dextrosa y levulosa; Como también todas las frutas tienen fructosa. Ver Imagen 1. Prueba de biuret.

En el reactivo de lugol serán positivas cuyas sustancias tengan en su constitución contenido de polisacáridos, como el almidón, claro ejemplo de un polisacárido. También el extracto de papa, y el pan, siendo una clase de carbohidratos. la papa tiene almidón, vitamina D11, D2, D6, A, H, K. el pan tiene proteínas, grasas, glúcidos y almidón. Ver Imagen 2. Prueba de lugol

Con la reacción xantoproteica utilizamos ácido nítrico concentrado, da como resultado positivo a aquellas sustancias con presencia de aminoácidos quienes portan grupos aromáticos, pero especialmente de tirosina. La albumina es la principal proteína de la sangre por ende esta sustancia dar positivo para teniendo claro que el al pan, la clara de huevo, la yema y la leche debe contienen albumina. Elproteínas, pan se muestra como proteína tener presente huevo(yema y clara), también como carbohidrato, y también como lípido. Ver Imagen 3. Prueba reacción xantoprotéica.

En la prueba de biuret pasa exactamente lo mismo que en la prueba de reacción xantoproteica a excepción de la yema de huevo, pues este es considerado como colesterol, la proteína que posee es menor a la de la clara de huevo. En esta prueba, en la yema de huevo sólo tomo en una mínima parte, coloración morada (positivo para proteínas) concluyendo así, que le yema de huevo tiene más biomoléculas grasas que proteínas y menos proteínas que la clara de huevo que si tomo una coloración morada. Ver Imagen 4. Prueba de biuret 6

 

 

La identificación para lípidos fue mediante el reactivo de sudanIII, es un tinte soluble en grasas dando una tonalidad naranja para positivo, grasas. El pan la leche y el aceite contienen grasas. (Velurtas, S. M. , s.f.) Los lípidos por tener un bajo nivel de solubilidad al añadir agua a un posible lípido se formaran dos fases comprobando finalmente con el reactivo sudanIII que son lípidos. Ver Imagen 5. Prueba sudanIII,

Tabla 2. Resultados pruebas con reactivos, Fuente propia de los autores

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4. CONCLUSIONES

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Para todos los métodos realiz realizados ados en el laboratorio se lograron identificar los diferentes diferentes tipos de biomoléculas orgánicas y se pudo denotar que el agua destilada fue nuestro factor negativo pues es una biomolécula inorgánica.

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El pan se mostró como positivo para proteínas, al cont contener ener en su preparación huevo (clara y yema), también positivo como carbohidrato por tener azucares y adicional positivo para lípidos por contener aceites en su preparación.

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Logramos determinar que la mejor forma de constar la presencia de biomoléculas en los alimentos es utilizando reactivos donde la autenticidad es verdaderamente alta.

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Los alime alimentos ntos contienen biomoleculas indispensables para el buen ffuncionamiento uncionamiento de cada organismo, pues por medio de estas obtenemos la energía necesaria cumplir con cualquier función que necesitemos.

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ANEXOS

Imagen 1. Prueba de biuret, fuente propia de los autores 

Imagen 2. Prueba de lugol, fuente propia de de los autores

Imagen 3. Prueba reacción xantoprotéica, fuente propia de los autores.

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Imagen 4. Prueba de biuret; fuente propia de los autores.

Imagen 5. Prueba sudanIII, Fuente propia de los autores.

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5. REFERENCIAS  Aguilera, D. INFORME N 1: Fraccionamiento de tejidos en sus principales biomoléculas: Carbohidratos, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos. Caracterización de las fracciones obtenidas. Grupo 1 (Miércoles) –  –Ing. Agroindustrial. Velurtas, S. M. ESTUDIO Y RECONOCIMIENTO DE LAS BIOMOLÉCULAS QUE FORMAN PARTE DE LOS ORGANISMOS VIVIENTES. No, E. P. E., & PERAZA, C. C. LA IMPORTANCIA FISIOLÓGICA DE LAS BIOMOLÉCULAS. Pérez Vallejo, M (2013) Práctica 1: IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS A TRAVÉS DE REACTIVOS. [En línea]. Recuperado el 2 de Marzo de 2015, de https://www.academia.edu/6347596/Identificaci%C3%B3n_de_Carbohidratos_a_trav%C3%A9s_d e_reactivos   e_reactivos Universidad Nacional de la Patagonia, Facultad de Ciencias Naturales (s.f.) Química Biológica I, LÍPIDOS. [En línea] Recuperado el 2 de Marzo de 2015, de http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/quimicabiologica1/wp-content/uploads/2010/08/TP-LIPIDOS.pdf  

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