practica bioquimica 2013.doc

Universidad Nacional FEDERICO VILLARREAL

LABORATORIO DE BIOQUIMICA I Lima, 2013

CURSO DE BIOQUIMICA Ing.. Marleni Bautista Espinoza

CONTENIDO ITEM

LABORATORIOS

Página

01

Reco Recono noci cimi mien ento to del del Labo Labora rato tori rio o de Bioq Bioquí uími mica ca

02

Prep Prepar arac ació ión n de solu solucio cione ness ácid ácidos os y base bases, s, medi medició ción n de Ph. Ph.

06

03

Pro Propie piedad dades fí físi sico co quím químic icas as del agua gua

13

04

Preparación de soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas.

16

05

Reconocimiento de de pr proteínas

06

Extra Extracci cción ón de la case caseín ína a y dete determ rmin inac ació ión n del del punt punto o iso isoel eléc éctri trico co

07

Reconocimiento de la proteína en la clara de huevo

08

Reconocimiento de carbohidratos

09

Reconocimiento e hidrólisis del almidón

10

Reconocimiento de lípidos

11

Extracción de ADN

12

Reconocimiento del ARN en el huevo

13

Verificación de vitaminas en algunos alimentos.

14

Rutas metabólicas

15

Fermentación anaeróbica

16

Fermentación aeróbica

17

Reacción de mauller 

18

Oxidación redox

Página 2

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CONTENIDO ITEM

LABORATORIOS

Página

01

Reco Recono noci cimi mien ento to del del Labo Labora rato tori rio o de Bioq Bioquí uími mica ca

02

Prep Prepar arac ació ión n de solu solucio cione ness ácid ácidos os y base bases, s, medi medició ción n de Ph. Ph.

06

03

Pro Propie piedad dades fí físi sico co quím químic icas as del agua gua

13

04

Preparación de soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas.

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05

Reconocimiento de de pr proteínas

06

Extra Extracci cción ón de la case caseín ína a y dete determ rmin inac ació ión n del del punt punto o iso isoel eléc éctri trico co

07

Reconocimiento de la proteína en la clara de huevo

08

Reconocimiento de carbohidratos

09

Reconocimiento e hidrólisis del almidón

10

Reconocimiento de lípidos

11

Extracción de ADN

12

Reconocimiento del ARN en el huevo

13

Verificación de vitaminas en algunos alimentos.

14

Rutas metabólicas

15

Fermentación anaeróbica

16

Fermentación aeróbica

17

Reacción de mauller 

18

Oxidación redox

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OBJETIVO GENERAL DEL CURSO  Al término de las prácticas de este manual, el alumno estará capacitado capacitado para identificar las diferentes actividades realizadas en la química general, así como algunos conceptos de la química orgánica, como requisito al estudio de la bioquímica. bioquímica. ADVERTENCIAS SOBRE EXPERIMENTOS AL ALUMNO

1. El laboratorio es un lugar donde se desarrollan prácticas elegidas por el profesor para confirmar y reafirmar los conocimientos teóricos impartidos en el salón de clase.

2.  Al realizar cada práctica deben seguirse las instrucciones, instrucciones, observar y registrar lo que sucede.

3. No deberá cambiar los reactivos de mesa, ya que los equipos de soluciones que son necesarios para cada uno de los análisis serán puestos completos en la mesa de trabajo.

4. Se asesorará y resolverán las preguntas durante el análisis de cada grupo. 5. Es importante señalar la necesidad de seguir todos los pasos indicados en cada práctica para obtener los resultados correctos de cada experimento. En todas las prácticas deberán anotarse las observaciones, los resultados y las conclusiones.

6. En el caso de que el experimento no resultara como está planeado, el alumno deberá investigar, consultar y agotar todas las posibilidades para lograr un desarrollo correcto. Si no se lograra el objetivo de la práctica, debe preguntar al docente, él le explicara en donde está la falla y la manera de corregirla. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN UN LABORATORIO.

1. No deben efectuarse experimentos no autorizados, a menos que estén supervisados por el docente.

2. Cualquier accidente debe ser notificado de inmediato al docente o al responsable del laboratorio

3. Uso indispensable de bata como medida de protección. 4. No pipetée los ácidos, puede llegar a ingerirlos

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5. Lea cuidadosamente la etiqueta del frasco hasta estar seguro de que es el reactivo que necesita, no utilice reactivos que estén en frascos sin etiqueta.

6. Después de que utilice un reactivo tenga la precaución de cerrar buen el frasco. 7. Los tubos y varillas de vidrio y objetos calientes deben colocarse sobre tela de asbesto y en un lugar no muy accesible de la mesa de trabajo, para evitar quemaduras así mismo o a un compañero.

8. Los tubos de ensaye calientes, con líquido o no, deben colocarse en una gradilla de alambre o dentro de un vaso de precipitados.

9. Cuando se calientan sustancias contenidas en un tubo de ensaye, no se debe apuntar  la boca del tubo al compañero o a sí mismo, ya que pueden presentarse proyecciones del liquido caliente

10. La dilución de ácidos concentrados debe hacerse de la siguiente manera: Utilizar recipientes de pared delgada.  Añadir lentamente el ácido al agua resbalándolo por las paredes del recipiente, al mismo tiempo que se agita suavemente . NUNCA AÑADIR AGUA AL ÁCIDO, ya que puede formarse vapor con violencia explosiva. Si el recipiente en el que se hace la dilución se calentara demasiado, interrumpir de inmediato y continuar la operación en baño de agua o hielo.

11. No se debe probar ninguna sustancia. Si algún reactivo se ingiere por accidente, se notificará de inmediato al docente.

12. No manejar cristalería u otros objetos con las manos desnudas, si no se tiene la certeza de que están fríos.

13. No se debe oler directamente una sustancia, sino que sus vapores deben abanicarse con la mano hacia la nariz. 14. No tirar o arrojar sustancias químicas, sobre nadantes del experimento o no, al desagüe. En cada práctica deberá preguntar al profesor sobre los productos que pueden arrojar al desagüe para evitar la contaminación de ríos y lagunas. 15. Cuando en una reacción se desprendan gases tóxicos o se evaporen ácido, la operación deberá hacerse bajo una campana de extracción. 16. Los frascos que contengan los reactivos a emplear en la práctica deben mantenerse tapados mientras no se usen. 17. No trasladar varios objetos de vidrio al mismo tiempo. 18. No ingerir alimentos ni fumar dentro del laboratorio. 19. Se deberá mantener una adecuada disciplina durante la estancia en el Página 4

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laboratorio. 20. Estar atento a las instrucciones del docente. SUSTANCIAS QUE DEBEN USARSE CON PRECAUCIÓN Todas las que se utilizan en las operaciones y reacciones en el laboratorio son potencialmente peligrosas por los que, para evitar accidentes, deberán trabajarse con cautela y normar el comportamiento en el laboratorio por las exigencias de la seguridad personal y del grupo que se encuentre realizando una práctica. Númerosas sustancias orgánicas e inorgánicas son corrosivas o se absorben fácilmente por la piel, produciendo intoxicaciones o dermatitis, por lo que se ha de evitar su contacto directo; si este ocurriera, deberá lavarse inmediatamente con abundante agua la parte afectada.

RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE ALGUNAS SUSTANCIAS ESPECÍFICAS. Ácido Fluorhídrico (HF): Causa quemaduras de acción retardada en la piel, en contacto con las uñas causa fuertes dolores, y sólo si se atiende a tiempo se puede evitar la destrucción de los tejidos incluso el óseo. Ácido Nítrico (HNO3): Este ácido daña permanentemente los ojos en unos cuantos segundos y es sumamente corrosivo en contacto con la piel, produciendo quemaduras, mancha las manos de amarillo por acción sobre las proteínas. Ácidos Sulfúrico (H2SO4), Fosfórico (H3PO4) y Clorhídrico (HCl) Las soluciones concentradas de estos ácidos lesionan rápidamente la piel y los tejidos internos. Sus quemaduras tardan en sanar y pueden dejar cicatrices. Los accidentes más frecuentes se producen por salpicaduras y quemaduras al pipetearlos directamente con la boca. ¿QUÉ HACER EN CASO DE ACCIDENTE?

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En caso de accidente en el laboratorio, hay que comunicarlo inmediatamente al docente. Salpicaduras por ácidos y álcalis: Lavarse inmediatamente y con abundante agua la parte afectada. Si la quemadura fuera en lo ojos, después de lavado, acudir al servicio medico. Si la salpicadura fuera extensa, llevar al lesionado al chorro de la regadera inmediatamente y acudir después al servicio medico. Quemaduras por objetos, líquidos o vapores calientes:  Aplicar pomada para quemaduras o pasta dental en la parte afectada. Es caso necesario, proteger la piel con gasa y acudir al servicio medico.

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LABORATORIO N° 01 PREPARACION DE SOLUCIONES ACIDOS Y BASES, MEDICION DE Ph 1.

OBJETIVO: Identificar e evaluar las condiciones de disociación y asociación de las diferentes soluciones utilizadas en los laboratorios. Conocer y expresar las diferentes escalas de medición de ácidos – bases en las sustancias. Reconocer los diferentes métodos de medición, del potencial hidrogeno.

2.

MARCO TEORICO EL pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio (H +) pH = -log [H+] El pH es exclusivo de soluciones acuosas, que contienen tantos iones hidronios H 3O

+

como iones oxidrios OH -. El ph es una expresión de equilibrio que ha sido calculada a 25 ° C a base del valor de Ki= 1x10-14 (Ki constante o producto de ionización del agua pura). Por lo cual el valor de este varía por la temperatura. Ionizacion del agua: Es la disociación iónica de las moléculas en un electrolito es una reacción reversible. H2O + H2O  H3O+ + OH H2O  [H+] + [OH-] Ki= [H+] + [OH-] H2O La disociación del agua pura cambia muy poco por ello es indiferente (55.5 gr. / litro). Ki= [H+] + [OH-] Página 7

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[H+] = [H3O+] = [OH-] = 10-7 mol7lt. pH = -log [H+] = -log [H3O+] Potencial hidrogeno=

-log [H +]

Potencial Hidroxido = -log [OH -] pH + pOH = 14 Relación de concentraciones H + , pH , pOH

H

+

100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14

OH-

Moles / litro

moles / litro 10-14 10-13 10-11 10 -9 10 -7 10 -9 10 -11 10 -13 10 -14

1 0.1 0.001 0.00001 0.0000001 0.000000001 0.00000000001 0.0000000000001 0.00000000000001

pH

pOH

0 1 3 5 7 9 11 13 14

14 12 11 9 7 5 3 1 0

Ejemplo calcular el pH de HCL HCL  H+ + CL1 mol de HCL se disocia formando 1 mol de iones H + = H3O+ [H+] = 1 mol / lt. pH = -log [H+] pH = -log [1] = 0 pOH = 14 Ejemplo calcular el pH de N aOH Página 8

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NaOH



Na+ + OH-

1 mol de N aOH se disocia formando 1 mol de iones OH [OH+] = 1 mol / lt. pOH = -log [H+] pOH = -log [1] = 0 pH = 14 De forma general  AH



A+ + H -

 Acido1 + Base2



Acido2 + Base1

Base 1 que resulta del Acido 1 se dice que es la base conjugada del acido  Acido2 que resulta de la base 2 es el acido conjugado a la base 2 Neutralización; se dice cuando se ha llegado a un punto neutral entre una acido y una base, donde carecen de propiedades salvo lo referido a la conductividad eléctrica. Hay neutralización si el total de la base, reacciona estequiometricamente con un numero igual de moléculas del acido. Las soluciones de acido y base que han reaccionado, son iónica y la solución resultante continua siendo iónica De allí que la reacciones tienen mas sentido y mayor proximidad a la realidad se les expresa en forma iónica. La reacción de neutralización es el encuentro entre ambos iones, entonces la neutralización acido-base la definimos como la reacción de igual numero de moles de iones [H+] + [OH-] TITULACION (acidez):  Análisis volumétrico que consiste en determinar el volumen de una solución de concentración desconocido que es químicamente equivalente a un volumen dado de Página 9

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una solución de concentración conocida llamada “Standard primario”, se adiciona la disolución Standard desde una bureta graduada hasta que se ha añadido la cantidad de reactivo equivalente (punto equivalente) a la sustancia que se determina. El punto de equivalente o punto final teórico se observa con un reactivo indicador.  Al completar la reacción entre la solución Standard y la sustancia valorada, el indicador  cambia o vira de color o forma un precipitado. El punto en que esto ocurre se llama punto final de la titilación y no necesariamente coincide con el punto final teórico, aunque esta muy cercano. La acidez de un producto natural se considera como su contenido en sustancias ácidas. Habitualmente se determina mediante técnicas de valoración o titulación ácido-base y se puede expresar como la cantidad equivalente de un ácido característico de ese producto natural. Índice de acidez: Expresa el número de miligramos de base necesarios para neutralizar 1 gramo de sustancia problema. % de acidez = Gx N x meq. De acido x 100 g. muestra G= gasto de la solución de N aOH N = normalidad de la solución N aOH Meq. Del acido= mili equivalente del acido en que se expresa

la acidez (acido

predominante) g. muestra= peso de la muestra a analizar. INDICADORES Son ácidos orgánicos o bases orgánicas débiles que presentan distinto color según se encuentren en su forma disociada o no disociada, lo cual dependerá del pH de la solución en que se encuentren, dado que el grupo disociable de estos puede ser acido o base.

INDICADOR  Azul de timol  Azul de bromofenol  Anaranjado de metilo

CAMBIO DE COLOR acido Base rojo Amarillo amarillo Azu rojo Amarillo Página 10

INTERVALO DE pH 1.2 3.0 3.1

2.8 4.6 4.4

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INDICADOR Verde de bromocresol Rojo de metilo Tornasol  Azul de bromotimol Rojo de fenol Fenoltaleina  Amarillo de alizarina 1,3,5 trinitro benceno

CAMBIO DE COLOR acido Base amarillo Azul rojo Amarillo rojo Azul amarillo Azul amarillo Rojo Incoloro Rojo Amarillo violeta incoloro anaranjado

INTERVALO DE pH 3.8 4.2 4.5 6.0 6.8 8.3 10.1 12.0

5.4 6.2 8.3 7.6 8.4 10.0 12.0 14.0

POTENCIOMETRIA Es la técnica as conveniente y confiable APRA medir el pH de las soluciones y fluidos biológico, este método utiliza el Potenciómetro (pHmetro) como instrumento para medir  el pH de las soluciones Estas técnicas potencio métricas son importante ya que nos pueden proporcionar  medidas de actividad, concentración y coeficientes de actividad de muchas soluciones. La potenciometria esta basada en la medida de la diferencia de potencial (voltaje) entre dos electrodos sumergidos en una solución, bajo condiciones de equilibrio corriente cero. Se opera en un rango de concentraciones de 10 -8 a 10-3 moles/lt. Y las medidas son hechas en volúmenes muy pequeños de muestra. 3.

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales  pHmetro

Reactivos  NaOH 0.1 N



Bureta



HCL 0.1 N



Soporte universal



KOH 0.1 N



Balanza analitica



Fenoltaleina



Vagetas





Papel pHmetro





Papel de tonasol

neutralizada exactamente con KOH 0,1N



Pipeta de 10 ml.



 Agua destilada



Vasos precipitados 250 ml.



 Aceite



Vasos precipitados de 100 ml.



Leche



Matraz de 100 ml



vinagre



Fiolas 100 ml.

 Anaranjado de metilo Mezcla 1:1 de etanol y eter dietílico

Página 11

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4.

METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

5.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA Neutralización de un acido: Titular 10 ml. HCL a 0.1 N con NaOH a 0.1 N (tomar como indicador fenoltaleina), anotar las observaciones Neutralización de una base: Titular 10 ml. NaOH a 0.1 N con HCL a 0.1 N (tomar como indicador Anaranjado de metilo), anotar las observaciones Medir la acidez – pH de 1.- Aceite: -Pesar con una aproximación de 0,01 g entre 10 g de aceite en un erlenmeyer, previamente tarado. -Añadir 50 ml de la mezcla disolvente (alcohol-éter etílico) previamente neutralizada con KOH 0,01 y agitar. -Añadir 5 ml de indicador fenolftaleína. -Cargar la bureta con la disolución de KOH 0,5 N ó 0,1N, según se indique. Enrasar y comenzar la valoración, agitando continuamente, hasta viraje del indicador.  Anotar los ml de KOH gastados. 2.- Leche: -Tomar 10 ml de leche exactamente medidos con una pipeta aforada y verterlos en un matraz erlenmeyer. -Añadir con una probeta unos 25 ml de agua destilada -Añadir unas gotas de la disolución de fenolftaleína. -Valorar NaOH 0.1N según el mismo procedimiento usado en la valoración del aceite hasta viraje del indicador (coloración rosa persistente durante unos 20 segundos). 3.- Vinagre: Página 12

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-Medir exactamente 2 ml de vinagre, con una pipeta aforada de 2 mL o con una graduada de 5 ml. y verterlos en un erlenmeyer. -Diluir con unos 25 ml de agua destilada medidos en una probeta. -Añadir 2 o 3 gotas de la disolución de fenolftaleína. -Valorar con NaOH 0,1N hasta el punto final indicado por el viraje del indicador. Medir el pH de aceite, leche, vinagre. 6.

RESULTADOS Y DISCUSION Presentar lo reportes de las diferentes practicas de la siguiente manera.

TITULACION DE UN ACIDO

TITULACION DE UNA BASE

Gasto de base pH de la solución

Gasto de acido pH de la solución

Productos

pH

Acidez

 Aceite Leche Vinagre

7.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El pH de todo sustancia es identificado en función a su estado acido o base de los mismos, de la practica se concluye que el estado de alcalinidad o acides de toda sustancia dependerá de su composición y para su medición exacta se requiere de un equipo exclusivo, así mismo la acidez en un indicativo indirecto para el calculo del pH.

8.

BIBLIOGRAFIA Química General: Frederick R, Longo Traductor; Orlando Guerrero; Libros McGraw-Hill

9.

CUESTIONARIO

1.

Existe alguna correlación entre el pH de los alimentos y la cantidad de

carbohidratos, lípidos, proteínas en el mismo. Explicar?

2.

Medir el pH del siguiente problema: Página 13

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3.

Se disolvieron 20 ml. De acido acético (CH3COOC) 0.5 N hasta 100 ml. Y la

solución resultante se titulo con NaOH 0.2 N calcular el pH a.- Antes de añadir la base b.- Después de añadir 8 ml. De NaOH c.- en el punto de equivalencia después de añadir 20ml de NaOH d.- Cuando se añadió un total de 30 ml. De NAOH e.- Trazar la curva correspondiente (pH-titilación)

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LABORATORIO N° 02 PROPIEDADES FISICO QUIMICAS DEL AGUA 1. OBJETIVO Comprender la relación existente entre las propiedades físicas y químicas del agua con las fuerzas de interacción intermolecular. Observar el comportamiento de dos grasas distintas en diferentes medios acuosos para identificar las propiedades fisicoquímicas del agua. 2. MARCO TEORICO Cuando un compuesto soluble en agua es colocado en ésta, desaparece rápidamente en el líquido. Por el contrario, si no es soluble, entonces permanece donde se le coloca. Si posee una solubilidad intermedia, entonces se puede dispersar sobre la superficie del agua hasta que se vuelve invisiblemente delgada. Lo que determina el comportamiento de un compuesto en una solución son las complejas interacciones de tipo eléctrico en las superficies de las moléculas. Por ejemplo, la solubilidad de un compuesto químico en agua depende de la magnitud de las interacciones de unión entre sus moléculas y las del agua. El grado de solubilidad resulta de una competencia entre los enlaces que mantienen a cada molécula unida y las oportunidades alternas de unirse con la otra sustancia. Los compuestos orgánicos varían grandemente en su solubilidad en agua. La vida en la Tierra no existiría sin esta variabilidad. Los compuestos orgánicos insolubles tienen grupos componentes de átomos que forman pocas uniones (ninguna en algunos casos) con moléculas de agua. Se dice que tales grupos son hidrofóbicos, al igual que la molécula que tenga tales grupos. Este término es confuso ya que implica una repulsión entre la molécula (o el grupo) y el agua. El efecto no surge de la repulsión sino del hecho de que la unión es tan débil que la cohesión del agua mantiene afuera al compuesto hidrofóbico.

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Sin embargo, muchas moléculas orgánicas son parcialmente solubles en agua debido a que por lo menos algunos de sus grupos atómicos se unen al agua. Mientras más de estos grupos tenga el compuesto, será más soluble. 3. MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales Balanza

Reactivos  Acetona.

•

•

•

Piceta

•

 Ácido clorhídrico concentrado.

•

Placas petri

•

 Aceite de oliva. (ácido oleico).

•

Espátula

•

 Agua destilada.

•

Manguera de hule

•

Bicarbonato de sodio.

•

Matraces volumétricos

•

Hidróxido de amonio.

•

Mechero

•

Hidróxido de sodio.

•

Pipetas

•

Petrolato

Micropipeta •

Vasos de precipitado de 50 ml

•

Vaso de precipitado de 100 ml

líquido.

(Mezcla

de

hidrocarburos del petróleo). •

Sudán III.

4. METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta práctica así como el método analítico para obtener los resultados citados. 5. DESCRIPCION DE LA PRACTICA  Antes de la práctica se debe preparar las siguientes soluciones: Preparación de soluciones: 1.- Prepare 100 ml de bicarbonato de sodio 20 % en agua. 2.- Prepare 25 ml de hidróxido de sodio 0.1 N en agua. 3.- Prepare 25 ml de ácido clorhídrico 0.1 N en agua. 4.- Prepare 25 ml de hidroxido de amonio 0.1 N en agua.

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Comportamiento del aceite mineral. Vierta en una placa petri como se describe a continuación: 1.- Vierta 10 ml de agua 2.- Vierta 10 ml de solución de HCl . 3.- Vierta 10 ml de solución de NaOH  A cada placa agregue una gota de aceite mineral con una pipeta. Observe.  Añada unas gotas más y observe. Mantenga las muestras en observación durante 30 minutos. Comportamiento del ácido oleico (aceite de oliva). 1.- Vierta 10 ml de agua 2.- Vierta 10 ml de solución de HCl . 3.- Vierta 10 ml de solución de NaOH 4.- Vierta 10 ml de solución de hidroxido de amonio  A cada placa agregue una gota de aceite de oliva coloreado con SUDAN III con una pipeta Pasteur. Observe.  Añada unas gotas más y observe. Mantenga las muestras en observación durante 30 minutos. Lave y caliente al rojo la punta de un clip o pinza, posteriormente colocarlo en una placa con agua adicionar una pequeña gota de ácido oleico. Observe. Coloque una segunda gota sobre la superficie. Observe. Nota: para la eliminación de las sustancias, neutralizar los residuos ácidos con bicarbonato de sodio, y los residuos alcalinos con bicarbonato de sodio. 6. RESULTADOS Y DISCUSION Revise las estructuras químicas de los compuestos utilizados en el experimento. Identifique las propiedades físicas y químicas de los grupos funcionales de los compuestos utilizados. Explique las variaciones en términos de las fuerzas que actúan entre el aceite de oliva, el aceite mineral y las diferentes soluciones.

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8. BIBLIOGRAFIA Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Limusa Wiley, México

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LABORATORIO N° 03 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES ISOTÓNICAS, HIPOTÓNICAS E HIPERTÓNICAS. 1.

OBJETIVO Comparar los procesos físicos de difusión, osmosis y diálisis con el proceso fisiológico mediante el cual las moléculas se transportan a través de las membranas celulares. Visualizar y diferenciar los fenómenos de osmosis y diálisis en células y modelos celulares. Demostrar la importancia que tienen las concentraciones de distintas soluciones en el mantenimiento de la integridad de las células vegetales y animales.

2. MARCO TEORICO La existencia de la membrana plasmática que rodea las células, funciona como una especie de "muro comunicante" que separa dos compartimentos, el extracelular y el intracelular. Esta separación trae como consecuencia que las diferentes moléculas e iones se distribuyan de manera asimétrica estableciendo diferenciales de concentración y cargas eléctricas que promueven el intercambio entre ambos compartimentos. Estas moléculas e iones, pueden atravesar las membranas biológicas mediante diferentes mecanismos, dependiendo de la naturaleza polar, el tamaño de ellas y la diferencia de concentración. Dentro del grupo de moléculas que pueden atravesar las membranas, el paso de agua es muy importante para las células, porque utiliza un mecanismo particular que puede contribuir a disminuir diferencias extremas en las concentraciones de las sustancias disueltas entre los compartimentos, permitir la adaptación celular al medio ambiente o causar la destrucción de la misma. Este flujo de agua y/o de diferentes sustancias puede traer como consecuencia cambios en la morfología de célula que pueden ser apreciables al microscopio. El agua se mueve fácilmente cruzando las membranas celulares, a través de canales especiales revestidos de proteína. Si el total de la concentración de todos los solutos disueltos no es igual en ambos lados, habrá un movimiento neto de moléculas de agua Página 19

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hacia dentro o fuera de la célula. Para donde es el movimiento del agua, depende si el medio donde se encuentra la célula es isotónico, hipotónico o hipertónico.

3. MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales Microscopios

Reactivos Solución de almidón

•

•

•

Porta y cubre objetos

•

Solución de lugol

•

Tubo de ensayo

•

Soluciones hipo, iso e hipertónicas de

•

Gradilla para tubos de ensayos

•

Papel milimetrado

•

Solución de permanganato de potasio.

•

Lancetas estériles

•

Hojas de planta acuatica.

•

Cuchillas

•

Hojas de lirio

•

Vaso de precipitado de 250mL

•

Papel celofán

•

Goteros

•

 Algodón

cloruro de sodio

4. METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta práctica así como el método analítico para obtener los resultados citados. 5. DESCRIPCION DE LA PRACTICA Difusión: Coloque en tres tubos de ensayo 5 ml de agua destilada, a igual temperatura y numérelos.  Agregue en cada tubo un número de gotas de permanganato de potasio en la siguiente forma: Tubo No. 1 = 1 gota Tubo No. 2 = 3 gotas Tubo No. 3 = 5 gotas

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Mida el tiempo de difusión en cada caso, para ello anote el tiempo inicial cuando se agregó el colorante y el tiempo final en que se difundió totalmente. La diferencia entre ambos es el tiempo de difusión. Haga una gráfica en papel milimetrado de concentración (# de gotas) vs. tiempo de difusión. Osmosis: 1.- Deposite una hojita de planta acuática en un porta objeto, adiciónele tres gotas de solución hipotónica, póngale el cubreobjeto y observe con menor y mayor aumento. Dibuje. ¿Observa algún movimiento en los cloroplastos? ¿Que nombre recibe este fenómeno? ¿Según el concepto de osmosis en qué sentido se debe difundir el agua? 2.- Deposite una hojita de planta acuática en un porta objeto y agréguele tres gotas de una solución hipertónica de cloruro de sodio, póngale el cubre objeto y observe con menor y mayor aumento. Haga un esquema de lo observado. ¿Que cambios se presentan en el citoplasma de las células que usted observa? ¿Que nombre recibe este fenómeno? Plasmolisis: Extraiga con una cuchilla un pedacito de epidermis del envés de una hoja de lirio, trate que quede libre de clorofila. Cuidando que no se arrugue deposítela en el porta objeto y adiciónele tres gotas de solución hipotónica. Ponga el cubre objeto y observe. Dibuje Haga un nuevo montaje de epidermis de hoja de lirio, pero con una solución hipertónica. Observe y dibuje. En cual de las dos muestras, planta acuática y epidermis de hoja de lirio, se observa mejor el fenómeno de plasmólisis? Explique ¿Por qué? Diálisis: Usando papel celofán, elabore una bolsa (tubo de diálisis) y coloque en ella una solución de almidón.  Amarre fuertemente el otro extremo de la bolsa y suspéndala en un beaker o tubo de ensayo con agua destilada. Luego añada solución de yodo (lugol) al agua de dicho beaker o tubo de ensayo. Tome nota de la coloración característica. Página 21

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6. RESULTADOS Y DISCUSION 1Sí se varía la temperatura del agua en los tubos del numeral de la practica de difusión: a) ¿Qué efecto tiene la temperatura sobre la velocidad de difusión? b) ¿Cuál es el efecto de la concentración sobre la velocidad de difusión? c) Investigue la ley de difusión de Graham y la primera ley de Fick. 1 2¿Qué diferencia observó entre las células de plantas acuacticas y la epidermis de lirio? 3¿Como se llaman las estructuras respiratorias que hacen parte del tejido de epidermis de lirio? 4¿Defina que son soluciones iso, hipo, e hipertónicas? 5¿Como se podría desplasmolizar una célula? 6¿Por que no estalla una célula vegetal cuando se encuentra en un medio hipotónico? 7¿Qué es permeabilidad diferencial? 8¿Qué es presión osmótica? 9¿Qué es presión de turgencia? 10¿A que se le llama transporte pasivo? 11¿En que consiste el transporte activo y el facilitado? 12¿Cual es la diferencia entre ósmosis y diálisis?

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8. BIBLIOGRAFIA

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Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Limusa Wiley, México

LABORATORIO N° 04 RECONOCIMIENTO DE LAS PROTEINAS 1.

OBJETIVO Identificar a través de pruebas bioquímicas las proteínas existentes en soluciones problemas

2.

MARCO TEORICO Coagulación de Proteínas; Las proteínas, debido al gran tamaño de sus moléculas, forman con el agua soluciones coloidales. Estas soluciones pueden precipitar con formación de coágulos al ser calentadas a temperaturas superiores a los 70º C o al ser  tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc. La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a su desnaturalización por los agentes indicados, que al actuar sobre la proteína la desordenan por la destrucción de su estructura terciaria y cuaternaria

Reacción Xantoproteica: Es debida a la formación de un compuesto aromático nitrado de color amarillo, cuando las proteínas son tratadas con ácido nítrico concentrado. La prueba da resultado positivo en aquellas proteínas con aminoácidos portadores de grupos bencénicos, especialmente en presencia de tirosina. Si una vez realizada la prueba se neutraliza con un álcali vira a un color anaranjado oscuro.

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Reacción de Biuret: La producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos, ya que se debe a la presencia del enlace peptídico (- CO- NH -)que se destruye al liberarse los aminoácidos. Cuando una proteína se pone en contacto con un álcali concentrado, se forma una sustancia compleja denominada Biuret, de fórmula:

que en contacto con una solución de sulfato cúprico diluida, da una coloración violeta característica. Reacción de los aminoácidos azufrados: Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Se basa esta reacción en la separación mediante un álcali, del azufre de los aminoácidos, el cual al reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el sulfuro de plomo. 3.

4.

MATERIALES Y EQUIPOS

•

Equipos – materiales Tubos de ensayo

Reactivos •

•

Gradilla

•

•

Varillas de vidrio

•

Hidroxido de sodio a 40 %

•

Mechero

•

Hidroxido de sodio al 20 %

•

Vasos de precipitados

•

Sulfato cuprico al 1 %

•

Pipetas

•

•

Bageta

Clara de huevo  Acido nitrico concentrado

 Acetato de plomo al 5 %

METODOLOGIA

Página 24

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El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados. 5.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA REACCIÓN XANTOPROTEICA: 1. Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 cc. de solución problema (clara de huevo). 2. Añadir 1 cc. de HNO3 concentrado. 3. Calentar al baño maría a 100: C.. 4. Enfriar en agua fría 5. Añadir gota a gota una disolución de sosa al 40%. REACCIÓN DE BIURET: 1. Tomar un tubo de ensayo y poner unos 3 cc. de albúmina de huevo. 2. Añadir 2cc. de solución de hidróxido sódico al 20%. 3. A continuación 4 ó 5 gotas de solución de sulfato cúprico diluida al 1%. Debe aparecer  una coloración violeta-rosácea característica. REACCIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS AZUFRADOS 1. Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 cc. de albúmina de huevo (clara de huevo). 2. Añadir 2 cc. de solución de hidróxido sódico al 20%. 3. Añadir 10 gotas de solución de acetato de plomo al 5%. 4. Calentar el tubo hasta ebullición. 5. Si se forma un precipitado de color negruzco nos indica que se ha formado sulfuro de plomo, utilizándose el azufre de los aminoácidos, lo que nos sirve para identificar  proteínas que tienen en su composición aminoácidos con azufre.

6.

RESULTADOS Y DISCUSION Describir lo encontrado en la experiencia realizada.

7.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El reconocimiento de las proteínas es importante para tener como base la composición de los alimentos para su posterior reformulación en los diferentes productos a realizar.

Página 25

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8.

BIBLIOGRAFIA Bioquímica de Lehninger; Ediciones Omega SA.

9.

CUESTIONARIO 1. ¿Cómo se manifiesta la desnaturalización de la clara de huevo? 2. ¿Cuál de los tres agentes utilizados tiene mayor poder de desnaturalización? 3. ¿Cómo podríamos saber que una sustancia desconocida es una proteína? 4. ¿Qué coloración da la reacción del Biuret? 5. ¿Una proteína coagulada podría dar la reacción del Biuret? 6. Si se realiza la reacción del Biuret sobre un aminoácido como la Glicina ¿es positiva o negativa? ¿Por qué?

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LABORATORIO N° 05 EXTRACCIÓN DE LA CASEINA Y DETERMINACIÓN DEL PUNTO ISOELECTRICO 2.

OBJETIVO La determinación del punto isoeléctrico de la caseína una vez extraída, mediante procedimiento químico de la leche entera liquida.

3.

MARCO TEORICO La leche contiene vitaminas (principalmente tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y vitaminas A, D y K), minerales (calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas cantidades), proteínas (incluyendo todos los aminoácidos esenciales), carbohidratos (lactosa) y lípidos. Los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina C. La caseína es una proteína conjugada de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteinas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico. En la caseína la mayoría de los grupos fosfato están unidos por los grupos hidroxilo de los aminoácidos serina y treonina. La caseína en la leche se encuentra en forma de sal cálcica (caseinato cálcico). La caseína representa cerca del 77% al 82% de las proteínas presentes en la leche y el 2,7% en composición de la leche líquida. La caseína está formada por alpha(s1) , alpha(s2)-caseína, ß-caseína, y kappa-caseína formando una micela o unidad soluble. Ni la alfa ni la beta caseína son solubles en la leche, solas o combinadas. Si se añade la kappa caseína a las dos anteriores o a cada una de ellas por separado se forma un complejo de caseína que es solubilizado en forma de micela. Esta micela está estabilizada por la kappa caseína mientras que las alfa y beta son fosfoproteínas que precipitan en presencia de iones calcio.

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La kappa caseína, sin embargo, tiene pocos grupos fosfato y un alto contenido de carbohidratos unidos a ella. También tiene todos sus residuos de serina y treonina con sus correspondientes grupos hidroxilo, así como los carbohidratos dispuestos en una sola cara de su superficie por lo que esta parte exterior es fácilmente soluble en agua gracias a los grupos polares que posee. La otra parte de su superficie se une fácilmente a las alfa y beta caseína insolubles, lo que da lugar a la formación de la micela. La propiedad característica de la caseína es su baja solubilidad a pH 4,6. El pH de la leche es 6,6 aproximadamente, estando a ese pH la caseína cargada negativamente y solubilizada como sal cálcica. Si se añade ácido a la leche, la carga negativa de la superficie de la micela se neutraliza (los grupos fosfato se protonan) y la proteína neutra precipita Ca2+ Caseinato + 2HCl Caseína + CaCl2 La conformación de la caseína es similar a las proteínas desnaturalizadas globulares. El alto numero de residuos de prolina en la caseína causa un especial plegamiento en la cadena de proteína e inhibe la formación de una fuerte y ordenada estructura secundaria. La caseína no contiene puentes di sulfuro. De igual manera la falta de estructura secundaria es importante para la estabilidad de la caseína frente a la desnaturalización por calor. La carencia de estructura terciaria facilita la situación al exterior de los residuos hidrofóbicos lo que facilita la unión entre unidades proteicas y la convierte en prácticamente insoluble en agua. En cambio es fácilmente dispersable en álcalis diluidas y en soluciones salinas tales como oxalato sódico y acetato sódico. La función biológica de las micelas de caseina es transportar grandes cantidades de Ca y P altamente insoluble en forma liquida a los lactantes y formar un coagulo en el estomago para favorecer una nutrición eficiente. Además de caseína, Ca y P la micela formada también contiene citrato, iones, lipasa, enzimas plasmáticos y suero. Estas micelas ocupan del 6-12% del volumen total de la leche. Las proteínas que aparecerán en el sobrenadante cuando precipitemos la caseína en medio ácido son proteínas globulares, hidrofilicas y fácilmente solubles en agua así como susceptibles

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de desnaturalización por calor. Las principales son ß -lacto globulina, alphalactalbumina, bovine serum albumin (BSA), y inmunoglobulinas (Ig). La caseína se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y en el apresto de tejidos, la clarificación de vinos, la elaboración de preparados farmacéuticos y la fabricación de plásticos. La pintura de caseína ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios. PUNTO ISOELECTRICO: Todas las macromoléculas de la naturaleza adquieren una carga cuando se dispersan en agua. Una característica de las proteínas y otros biopolímeros es que la carga total que adquieren depende del pH del medio.  Así, todas las proteínas tienen una carga neta dependiendo del pH del medio en el que se encuentren y de los aminoácidos que la componen, así como de las cargas de cualquier ligando que se encuentre unido a la proteína de forma covalente (irreversible). Debido a la composición en aminoácidos de la proteína, los radicales libres pueden existir en tres formas dependiendo del pH del medio: catiónicos, neutros y aniónicos. Cualquier proteína tendría una carga neta positiva si se encuentra en un medio lo suficientemente ácido debido a que los grupos COOH de los aminoácidos aspártico y glutámico estarían en su forma neutra pero los grupos amino de  Arginina y lysina estarían protonados (-NH3 +). De igual forma si la proteína se encuentra en un medio con un pH muy alto estaría cargada negativamente ya que en este caso los grupos carboxilo estarían desprotonados (COO-) y los grupos amino estarían en su forma neutra (NH2). De lo anterior se deduce que las proteínas tienen un pH característico al cual su carga neta es cero. A este pH se le denomina punto isoeléctrico (pI). En el punto isoeléctrico (pI), se encuentran en el equilibrio las cargas positivas y negativas por  lo que la proteína presenta su máxima posibilidad para ser precipitada al disminuir su solubilidad y facilitar su agregación. Si suponemos una proteína formada únicamente por aminoácidos sin grupos laterales ionizables la carga neta de la proteína dependería exclusivamente de la protonación / desprotonación de los grupos amino y carboxilo terminal. En la realidad las proteínas están formadas por multitud de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos y la carga va a depender de los grupos ionizables que poseen los aminoácidos que la componen (anexo I) y del pH del medio.

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4.

MATERIALES Y EQUIPOS

•

Equipos – materiales Dos vasos de precipitados de 50ml

•

Reactivos  Agua destilada

•

Un vaso de precipitado de 250ml

•

 Acetato sódico 0,1 N

•

Probeta de 50ml

•

 Ácido acético 0,01 N

•

Matraz aforado de 50 ml

•

 Ácido acético 0,1 N

•

pipeta graduada de 5,0 ml

•

 Ácido acético 1,0 N

•

pipeta graduada de 1,0 ml

•

NaOH 1N

•

pipeta graduada de 10,0 ml

•

Éter etílico

•

Embudo de vidrio mediano

•

Etanol al 70%

•

Papel de filtro

•

Soluciones buffer pH 4,0 y 7,0 para

•

Termómetro

•

5.

calibrar el potenciómetro •

Potenciómetro (pH-metro)

•

Leche entera corriente ( 1 litro)

METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

6.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA  AISLAMIENTO DE LA CASEÍNA:

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1. Caliente en un vaso de precipitado 150ml de agua destilada a 38ºC, añada 50ml de leche y luego gota a gota y con agitación, adicione ácido acético 1M hasta que observe que se forma un precipitado (la leche se corta).

2. Deje sedimentar y filtre sobre papel de filtro usando un embudo de cristal. 3. Lave el precipitado con 20ml de etanol en el mismo filtro. 4. Seque el precipitado colocando varios pliegues de papel de filtro. 5. Coloque el precipitado en un vaso de precipitado pequeño previamente pesado, vuelva a pesar el vaso con el precipitado y luego adicione 5ml/g de éter etílico.

6. Filtre nuevamente. 7. Deseche el líquido quedando un precipitado blanco de fácil manipulación que es la 8. caseína. PREPARACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE CASEÍNA:

1. Coloque aproximadamente 250 mg de caseína en un vaso de 50ml. 2.  Agregue 20ml de agua destilada y 5 ml de NaOH 1N; agite hasta lograr una solución total de la caseína.

3. Una vez disuelta la caseína, se vierte en un matraz aforado de 50 ml, adicione 5 ml de ácido acético 1N y diluya con agua destilada hasta 50ml y mezcle bien.

4. La solución debe ser clara y limpia y si no es así, debe volver a filtrar. DETERMINACIÓN DEL PI DE LA CASEÍNA:

1. En diez vasos de 25 ml limpios y secos adicione exactamente los volúmenes de los reactivos según la siguiente tabla:

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2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. Medir experimentalmente el pH de todos los vasos, que debe cubrir un rango aproximado semejante al teórico (3 a 6,5).

3.  Anotar los valores reales en la Tabla, que deben ser semejantes a los expresados y en todo caso crecientes.

4.  Añadir 1 ml de disolución de caseína a cada tubo. 5.  Agitar suavemente cada uno y esperar aproximadamente 3 minutos. 6. Medir la absorbancia de cada muestra a 640 nm con las cubetas de colorimetría de 1 cm de paso óptico, teniendo la precaución de agitar bien el contenido de cada tubo para obtener  una solución / suspensión homogénea antes de verter una parte en la cubeta.

7.  Anotar resultados, representar la absorbancia frente al pH, y determinar el pI aproximado de la caseína. 7.

RESULTADOS Y DISCUSION  Anotar los resultados obtenidos en la practica

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8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El aislamiento de la caseína en la leche se realiza para la determinación de la existencia de dicha proteína en la misma así como el reconocimiento de su estado básico o álcali, como modelo para el aislamiento de otras proteínas.

9.

BIBLIOGRAFIA Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Limusa Wiley, México

10.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es el punto isoeléctrico de la caseína? 2. Por qué las proteínas tienen solubilidad mínima en el pI?

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LABORATORIO N° 06 RECONOCIMIENTO DE LA PROTEINA EN LA CLARA DE HUEVO. 2.

OBJETIVO El objetivo de esta práctica consiste en reconocer la presencia de proteínas en la clara de huevo. Para ello utilizaremos la prueba Xantoproteica.

3.

MARCO TEORICO En el caso de haber proteínas en la clara de huevo, al añadir HNO3 y calentarlo, ésta debe tomar un color amarillo suave, y al añadir NH3 deberá tomar un tono anaranjado. Experimentación Tenemos clara de huevo en un vaso de precipitado. Tomamos una muestra con una  jeringuilla y la vertemos en un tubo de ensayo. Añadimos el HNO3 y calentamos: Resultados Dado que los resultados de la prueba Xantoproteica dan positivos, queda demostrada la presencia de proteínas en la clara de huevo. El hecho de que la clara solidifique en contacto con el HNO3 es debido a que al cambiar el pH de la disolución, las proteínas que en ella hay se denaturalizan y se vuelven insolubles.

4.

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales Dos vasos de precipitados de 50ml •

Reactivos  Agua destilada •

•

Un vaso de precipitado de 250ml

•

 Acetato sódico 0,1 N

•

Probeta de 50ml

•

 Ácido acético 0,01 N

•

Matraz aforado de 50 ml

•

 Ácido acético 0,1 N

•

pipeta graduada de 5,0 ml

•

 Ácido acético 1,0 N

•

pipeta graduada de 1,0 ml

•

pipeta graduada de 10,0 ml

•

Tubo de ensayo

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5.

METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

6.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA 1. Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de clara de huevo. 2. Añadir 5 gotas de ácido acético y calentar el tubo a la llama del mechero. 3. Observar al experiencia

7.

RESULTADOS Y DISCUSION

8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.

BIBLIOGRAFIA Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Limusa Wiley, México

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LABORATORIO N° 07 RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS 1. OBJETIVO: Que el alumno reconozca la presencia de un monosacárido, así como su fundamente teórico establecido. 2.

MARCO TEORICO: Los glúcidos son compuestos orgánicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno; en algunos casos pueden tener además otros elementos químicos como nitrógeno o azufre. Se les ha llamado hidratos de carbono porque algunos responden a la fórmula general Cn(H2O)m y azúcares por su sabor dulce, aunque sólo los de baja masa molecular lo tienen. Químicamente son polihidroxialdehídos, polihidroxicetonas, sus derivados o sus polímeros.  Algunos son moléculas de relativamente baja masa molecular; la glucosa tiene una Mm=180 da. Otros, como el almidón, tienen masas moleculares de más de 100000 da y son grandes moléculas, macromoléculas. Sus propiedades físicas y químicas son muy variadas. Y en cuanto a sus funciones biológicas: •

La glucosa, sacarosa, glucógeno y almidón son sustancias energéticas. Los seres

vivos obtienen energía de ellas o las usan para almacenar energía. Esta energía está contenida en determinados enlaces que unen los átomos de estas moléculas. •

Celulosa y quitina son estructurales. Forman parte de las paredes de las células

vegetales (celulosa) o de las cubiertas de ciertos animales (quitina). •

Ribosa y desoxirribosa forman parte de los ácidos nucleicos.

Estos son sólo algunos ejemplos que nos pueden ilustrar sobre las funciones que cumplen los glúcidos.

CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS  Atendiendo a su complejidad se clasifican en:

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 A)

Monosacáridos u osas: Son los más sencillos. No son hidrolizables; esto es, no se

pueden descomponer por hidrólisis en otros glúcidos más simples. Químicamente son polihidroxialdehídos, polihidroxicetonas o sus derivados. Un polihidroxialdehído es un compuesto orgánico que tiene una función aldehído en el primer carbono y en los restantes carbonos una función alcohol. Las polihidroxicetonas en lugar de una función aldehído tienen una función cetona, normalmente en el carbono 2. Los monosacáridos que tienen función aldehído se llaman aldosas y cetosas los que tienen una función cetona. Los monosacáridos responden a la fórmula empírica Cn(H2O)n, de aquí proviene el nombre de hidratos de carbono. El valor de n normalmente está comprendido entre 3 y 7. Según el número de átomos de carbono se clasifican en : Triosas........n=3 Tetrosas.......n=4 Pentosas.......n=5 Hexosas........n=6 Heptosas.......n=7  Así, un monosacárido con 6 átomos de carbono y con la función aldehído será una aldohexosa; si tiene cuatro átomos de carbono y una función cetona, será una cetotetrosa, y así sucesivamente. Constituyen los monómeros a partir de los cuales se forman los demás glúcidos. Físicamente los monosacáridos son sólidos, cristalinos, incoloros o blancos, de sabor dulce. Como los grupos hidroxilo son polares, los monosacáridos son muy solubles en agua, pues se establecen enlaces polares con las moléculas de agua. Químicamente el grupo carbonilo reduce fácilmente los compuestos de cobre (licor Fehling) y de plata oxidándose y pasando a grupo ácido. Esta propiedad es característica de estas sustancias y permite reconocer su presencia, pues la reducción de las sales cúpricas del licor  de Fehling a cuprosas hace virar el reactivo del azul al rojo ladrillo.

Cu+ +-----------------Cu+  Azul

rojo

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B) Ósidos: Formados por la unión de varios monosacáridos mediante enlaces "Oglicosídicos",pudiendo poseer en su molécula otros compuestos diferentes de los glúcidos. Son hidrolizables, descomponiéndose en los monosacáridos y demás compuestos que los constituyen. Se dividen en: Holósidos: Son aquellos que están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno, exclusivamente. A su vez se subclasifican en: Oligosacáridos, formados por entre 2 y 10 monosacáridos unidos. Polisacáridos, formados por un gran número de monosacáridos. Heterósidos. Formados por osas y otros compuestos que no son glúcidos. Por lo tanto, además de carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos químicos. ESQUEMA DE IDENTIFICACIÓN (-) No azúcar  Benedict (-) no reductor: Sacarosa (hidrólisis y selivanoff) Baraun (+) Azúcar

Barfoed

(-) disacárido lactosa (hidrólisis y barfoed)

(+) Reductor 

Molisch Fehling

Espejo de plata

(+) fructuosa (+) monodacarido

Selivanolf 

(+)galactosa (-) tollens (-) glucosa

I. REACCIÓN DE MOLISCH: Esta reacción sirve para el reconocimiento de todo tipo de azúcares. Los azúcares, en medio ácido fuerte se deshidratan formando furfurales. Estos furfurales al reaccionar con el a-naftol originan complejos de intenso color. II. REACCIÓN DE FEHLING: Esta prueba se utiliza para el reconocimiento de azúcares reductores. El poder reductor que pueden presentar los azúcares proviene de su grupo

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carbonilo, que puede ser oxidado a grupo carboxilo con agentes oxidantes suaves. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no puede presentar este poder reductor. Los azúcares reductores, en medio alcalino, son capaces de reducir el ión Cu2+ de color azul a Cu+ de color rojo. Para ello el grupo carbonilo del azúcar se oxida a grupo carboxilo. En medio fuertemente básico como en nuestro caso el NaOH el ión Cu2+ formaría Cu (OH)2 insoluble por  eso añadimos tartrato sódico potásico que actúa como estabilizador al formar un complejo con el Cu2+. III. REACCIÓN DE BENEDICT: Esta prueba sirve para el reconocimiento de azúcares reductores. Se basa en la reducción de Cu2+ a Cu+ en medio básico débil. Aunque es similar a la reacción de Fehling, el medio básico débil (HNaCO3) y el estabilizante (citrato sódico) usados hacen que este test sea más sensible y estable. IV. REACCIÓN DE BRAUN: Esta reacción sirve para el reconocimiento de azúcares reductores. Los azúcares reductores en medio alcalino pueden reducir el picrato, de color  amarillo, a picramato, de color rojo en medio alcalino (Na2CO3). V. PRUEBA DE BARFOED: Esta prueba sirve para el reconocimiento de monosacáridos. En medio ácido, tan sólo los monosacáridos son capaces de reducir el Cu2+ a Cu+. El Cu+ así producido reduce al ácido fosfomolíbdico a un complejo de intenso color azul oscuro. VI. PRUEBA DEL ESPEJO DE PLATA: Esta prueba sirve para el reconocimiento de monosacáridos. Los monosacáridos son capaces de reducir, en medio amoniacal, el ión Ag+ a  Ago (plata metálica), que se deposita en las paredes del tubo. VII. PRUEBA DE SELIVANOFF: Esta prueba es específica para las cetosas. Las cetosas se deshidratan más rápidamente que las aldosas, dando furfurales. Estos se condensan con el resorcinol produciendo un complejo coloreado. Si el tiempo de ebullición se prolonga, puede dar  también positivo para otros azúcares. VIII. PRUEBA DE TOLLENS: Esta prueba es análoga a la de Selivanoff, pero para el reconocimiento de galactosa y sus derivados. La galactosa, algunas pentosas y el ácido

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glucurónico dan un color rojo con el HCl y floroglucina. La glucosa da también un color rojo con la floroglucina, pero muy opaco, en contraste con el color  rojo transparente de la galactosa. IX. HIDRÓLISIS ÁCIDA DE UN DISACÁRIDO: En el caso de que la disolución problema de azúcar fuese sacarosa o lactosa se hace una comprobación. En primer lugar se hidroliza el disacárido en sus componentes (sus dos monosacáridos) mediante una hidrólisis ácida X. PRUEBA DEL AZUL DE METILENO: A una solución de glucosa en medio básica (20 g de glucosa y 25 g de KOH en 1 l) se le agregan unas gotas de azul de metileno al 1%. Agitar, observar su coloración y dejar reposar unos minutos. Observar el cambio de color y agitar  nuevamente. Repetir el proceso numerosas veces. 3.

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales  Balanza analítica

Reactivos  Glucosa



Vagetas



Sacarosa



Tubos de ensayo



Fructosa



Gradilla



Lactosa



Mechero bunsen



Galactosa



Pipeta de 10 ml.



α-naftol al 1%



Vasos precipitados 250 ml.





Vasos precipitados de 100 ml.



Fehling A



Matraz de 100 ml



Fehling B



Fiolas 100 ml.



Reactivo benedict



 Acido sulfurico concentrado

 Acido picrico saturado



Carbonato de sodio



Disolución acida de cobre



Nitrato de plata

  

 Amoniaco al 30% Reactivo Saliwanoff   Acido clohidrico concentrado

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

4.

Dloroglucina



 Acido clohidrico al 0.1 N



 Azul de metileno al 1 %

METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

5.

DESCIPCION DE LA PRACTICA Laboratorio 03-01: REACCIÓN DE MOLISCH Precaución: el ácido sulfúrico concentrado puede causar quemaduras graves en la piel. Manejarlo con mucho cuidado. 1. Pipetear en un tubo de ensayo 2 ml de disolución de azúcar problema 2. Añadir 2 gotas de α-naftol al 1% y se mezclar bien. 3. Con una pipeta se dejan resbalar por la pared del tubo de ensayo 2 ml de ácido sulfúrico concentrado con mucho cuidado procurando que no se mezcle para que forme una capa bajo la disolución de azúcar. En la superficie de separación de ambas capas se producirá la deshidratación del azúcar y su reacción con el a-naftol formándose un anillo de color oscuro en dicha interfase. Molisch positivo: anillo oscuro. REACCIÓN DE FEHLING 1. Mezclar en un tubo de ensayo: Fehling A (CuSO4) 2 ml

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Fehling B (Tartrato/NaOH) 2 ml 2. Agitar y calentar a ebullición (aproximadamente 1 min). 3. Añadir 1 ml de la disolución de azúcar y hervir durante un minuto. Si se reduce el cobre se forma un precipitado de Cu2O de color rojizo. Fehling positivo: color rojizo. REACCIÓN DE BENEDICT 1. Pipetear en un tubo de ensayo 5 ml de reactivo de Benedict 2. Calentar a ebullición. 3. Añadir 1 ml de la solución de azúcar, mezclar bien y se volver a calentar a ebullición. Si la reacción es positiva aparece un precipitado rojizo, aunque si la cantidad de azúcar es pequeña puede dar color anaranjado o verdoso REACCIÓN DE BRAUN 1. Añadir en un tubo de ensayo: - Disolución de azúcar 4 ml - Ácido pícrico saturado 2 ml (OJO, MUY VENENOSO) - Na2CO3 1M 2 ml 2. Calentar a ebullición. Si el test es positivo, el color amarillo pasa a rojo. PRUEBA DE BARFOED 1. Pipetear en un tubo de ensayo: - Disolución de azúcar 1 ml - Disolución ácida de cobre 1 ml 2. Calentar a ebullición durante 3 minutos. 3. Enfriar en agua durante 2 min 4. Añadir 1 ml del reactivo de fosfomolibdato. Si la prueba es positiva aparece un color azul oscuro muy intenso. PRUEBA DEL ESPEJO DE PLATA 1. Añadir en un tubo de ensayo: - AgNO3 1% 1 ml

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- NH3 30% 1 ml - Disolución de azúcar 1 ml 2. Mezclar bien y se calentar durante 2 minutos. 3. Sacar y dejar reposar. Si el ensayo es positivo la plata metálica, que precipita, se va depositando en la pared deltubo formando un espejo (“espejo de plata”). PRUEBA DE SELIVANOFF 1. En un tubo de ensayo pyrex se añadir: - Reac. Selivanoff (resorcinol/HCl) 1 ml - Disolución de azúcar 1 ml 2. Hervir durante 1 minuto en el baño a ebullición. La aparición de un color rojo o un precipitado rojo es indicativa de la presencia de cetosas. PRUEBA DE TOLLENS 1. Añadir en un tubo: - Disolución de azúcar 2 ml - HCl (concentrado) 2 ml - Floroglucina (Tollens) 0,1 ml 2. Calentar a ebullición. El color puede aparecer hasta 5 minutos después de calentar. HIDRÓLISIS ÁCIDA DE UN DISACÁRIDO 1. En un tubo de ensayo limpio añadir: - Disolución problema 1 ml - HCl 0,1N 1 ml 2. Hervir durante 1 minuto. 3. Realizar la prueba de Selivanoff si se trata de sacarosa o la reacción de Barfoed si se trata de lactosa. PRUEBA DEL AZUL DE METILENO  A una solución de glucosa en medio básico (20 g de glucosa y 25 g de KOH en 1 l)

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se le agregan unas gotas de azul de metileno al 1%. Agitar, observar su coloración y dejar reposar unos minutos. Observar el cambio de color y agitar nuevamente. Repetir el proceso numerosas veces. 6.

RESULTADOS Y DISCUSION GLUCOSA

SACAROSA

FRUCTOSA

LACTOSA

GALACTOSA

MOLISCH FEHLING BENEDICT BRAUN BARFOED ESP. PLATA SELIVANOFF TOLLENS 7.

CONCLUSION Y RECOMENDACIONES La práctica realizada indicara el reconocimiento cualitativo de los glusidos, basado en reacciones con sustancias y permitiendo el reconocimiento. Realizar la practica con gafas previniendo cualquier accidente.

8.

BIBLIOGRAFIA Bioquímica de Lehninger; Ediciones Omega SA.

9.

CUESTIONARIO 1. Explicar brevemente qué función tienen los siguientes compuestos: - Citrato sódico. - Cu2+ - H2SO4 - Ácido pícrico - Ag+ - Tartrato sódico potásico 2. ¿Cómo se explica el experimento del azul de metileno?

LABORATORIO N° 08 RECONOCIMIENTO E HIDRÓLISIS DEL ALMIDON

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1. OBJETIVO Que el alumno reconozca un polisacárido y su hidrólisis. 2. MARCO TEORICO Es un polisacarido de reserva vegetales. Para reconocerlo se utiliza la solución de Lugol. (yodo y yoduro potasico en medio acido). Al añadir tal solución el almidón adquiere una coloración oscura, azul-violeta. Esta coloración no es debida a ninguna reacción química sino a que el lugol se adsorbe a la superficie del almidón, de forma que si lo calentamos se separan y la coloración desaparece. El almidón cuando se hidroliza libera amilasa y amilo pectina, si la hidrólisis prosigue se van liberando oligosacardos de glucosa y finalmente glucosas. 3. MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales

Reactivos

•

Tubos de ensayo

•

Solución de almidón.

•

Cuentagotas

•

Solución de lugol

•

Pipeta

•

Reactivos de Fehling A y B

•

Luna de reloj

•

Papa

•

Porta y cubre objetos

•

Microscopio

•

Vaso de precipitado

•

Tripo con rejilla

•

Mechero de ron

•

vidrio

•

Mechero

•

Vasos de precipitados

•

Pipetas

•

Cuchillo

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4. METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados. 5. DESCRIPCION DE LA PRACTICA HIDRÓLISIS DEL ALIMIDON 1. Colora en un tubo de ensayo 2 ml. De solución de almidón, y añadir 2 o 3 gotas de lugol. 2. Observar y anotar la coloración. HIDRÓLISIS DEL ALIMIDON DE LA PAPA 1. Colorar el liquido re raspado de la papa en un portaobjetos, añadir un poco de lugol y observar en un microscopio la forma de los granos de almidón. 2. Se puede hacer una observación antes de la aplicación del lugol. 3. Colocar en un tubo de ensayo 2ml de aceite y 2ml de NaOH al 20%.. 4.    Agitar  enérgicamente y colocar el tubo al baño María de 20 a 30 minutos. 5.   Pasado este tiempo, se pueden observar en el tubo 3 fases: una inferior clara que contiene la solución de sosa sobrante junto con la glicerina formada, otra intermedia semisólida que es el jabón formado y una superior lipídica de aceite inalterado. PODER REDUCTOR DEL ALMIDON

1. Colocar en un tubo 2 ml. De almidón mas 1 ml. De fehling A mas 1 ml. De fehling B 2. Calentar al baño maría y observar lo que ocurre. 3. Colocar en un tubo 2 ml de almidón mas saliva, para que la hidrólisis se favorezca calentamos el tubo en baño maría y dejamos transcurrir 10 minutos.

4.  Añadir 1 ml. De reactivo Fehling a y 1 ml. De fehling B calentamos y observamos lo ocurrido.

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6. RESULTADOS Y DISCUSION Colocar sus apreciaciones Laboratorio 04-01

Laboratorio 04-02

Laboratorio 04-03

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Realizar la practica con gafas previniendo cualquier accidente. 8. BIBLIOGRAFIA Bioquímica de Lehninger; Ediciones Omega SA.

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LABORATORIO N° 09 RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO DE LOS LIPIDOS 1. OBJETIVO Identificar a través de pruebas pruebas bioquímicas los lípidos lípidos en las muestras problemas. problemas. Brindar al alumno los reconocimientos básicos para desarrollar análisis en grasas y aceites. 2. MA MARC RCO O TEORI EORICO CO SAPONIFICACIÓN: Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico descomponiéndose descomponiéndose en los dos elementos que las integran: glicerina y ácidos grasos. Éstos se combinan con los iones sodio o potasio del hidróxido para dar jabones, que son en consecuencia las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos. En los seres vivos, la hidrólisis de los triglicéridos se realiza mediante la acción de enzimas específicos (lipasas) que dan lugar a la formación de ácidos grasos y glicerina. TINCIÓN: Los lípidos se colorean selectivamente de rojo -anaranjado con el colorante Sudán III. SOLUBILIDAD: Los lípidos son insolubles en agua. Cuando se agitan fuertemente en ella se dividen en pequeñísi pequeñísimas mas gotas gotas formando formando una emulsión emulsión de aspecto aspecto lechoso, lechoso, que es transitor transitoria, ia, pues desaparece en reposo por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que, por su menor  densidad, se sitúa sobre el agua. Por el contrario, las grasas son solubles en disolventes orgánicos, como el éter, cloroformo, acetona, benceno, etc.

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3. MA MATE TERI RIAL ALES ES Y EQUI EQUIPO POS S

•

Equipos – materiales Tubos de ensayo

•

Reactivos Solución de NaOH al 20%

•

Gradilla

•

Solución de Sudán III

•

Varillas de vidrio

•

Tinta china roja

•

Mechero

•

Eter, cloroformo o acetona

•

Vasos de precipitados precipitados

•

•

Pipetas

 Aceite de oliva oliva

4. METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados. 5. DESC DESCRIP RIPCI CION ON DE DE LA PRA PRACT CTIC ICA A SAPONIFICACION 1. Colocar Colocar en un un tubo de de ensayo ensayo 2ml de de aceite aceite y 2ml de de NaOH al 20%. 20%. 2.    Agitar  enérgicamente enérgicamente y colocar colocar el tubo al baño María María de 20 a 30 minutos. minutos. 3.   Pasado Pasado este tiempo, se pueden observar en el tubo 3 fases: una inferior clara que contiene la solución de sosa sobrante junto con la glicerina formada, otra intermedia semisólida que es el jabón formado y una superior lipídica de aceite inalterado. TINCIÓN:

1. Disponer en una gradilla 2 tubos de ensayo colocando en ambos 2ml de aceite. de los tubos 4-5 gotas gotas de solución solución alcohólica de Sudán Sudán III. 2.  Añadir a uno de añadir 4-5 gotas de tinta tinta roja. 3.  Al otro tubo añadir

4.  Agitar ambos tubos tubos y dejar reposar. reposar. 5. Observar los resultados: en el tubo con Sudán III todo el aceite tiene que aparecer teñido, mientras que en el tubo con tinta, ésta se irá al fondo y el aceite no estará teñido. SOLUBILIDAD:

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1. Poner 2ml de aceite en dos tubos de ensayo. 2.  Añadir a uno de de ellos 2ml de agua agua y al otro 2ml de de éter u otro disolvente disolvente orgánico, orgánico, 3.  Agitar fuertemente fuertemente ambos tubos y dejar dejar reposar. 4. Observar los resultados: Se verá cómo el aceite se ha disuelto en el éter y, en cambio no lo hace en el agua y el aceite subirá debido a su menor densidad. 6. RESU RESULTA LTADO DOS S Y DISC DISCUS USION ION Colocar sus apreciaciones Laboratorio 04-01

Laboratorio 04-02

Laboratorio 04-03

7. CONCLU CONCLUSIO SIONES NES Y RECO RECOMEN MENDAC DACION IONES ES Realizar la practica con gafas previniendo cualquier accidente. 8. BIBL BIBLIO IOGR GRAF AFIA IA Bioquímica de Lehninger; Ediciones Omega SA. 9. CUE CUESTION TIONA ARIO RIO 1. ¿Qué son los jabones? 2. ¿Cómo se pueden obtener los jabones? 3. ¿Por qué en la saponificación la glicerina aparece en la fase acuosa? 4. ¿Qué enzima logra en el aparato digestivo la hidrólisis de las grasas? 5. Indica lo que ocurre con la mezcla aceite-Sudán III y aceite-tinta y explica a qué se debe la diferencia entre ambos resultados. 6. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de reposo?¿Y con la de bencen benceno o y aceite aceite?¿A ?¿A qué se deben deben las difere diferenci ncias as observ observada adass entre entre ambas ambas emulsiones?

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LABORATORIO N° 10 EXTRACCION DE ADN

10.

OBJETIVO Realizar una extracción casera de la presencia de ADN en vegetales.

11.

MARCO TEORICO La extracción de ADN de una muestra celular se basa en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ADN, permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula. Se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente, vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. En ese momento, el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares: ARN, carbohidratos, proteínas y otras sustancias en menor proporción. Las proteínas asociadas al ADN, de gran longitud, se habrán fraccionado en cadenas más pequeñas y separadas de él por acción del detergente. Sólo queda, por tanto, extraer el ADN de esa mezcla de tampón y detergente, para lo cual se utiliza alcohol isoamílico, probablemente el único reactivo de esta práctica que no suele haber  en una cocina.

12.

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales

Reactivos

•

Muestra vegetal

•

Agua (destilada o mineral)

•

Batidora

•

Sal de mesa

•

Bicarbonato sódico

•

 Nevera

•

Colador o centrífuga

•

Detergente líquido o champú

•

Vaso precipitados

•

Alcohol isoamílico a 0ºC

•

Tubo de ensayo

•

Varilla fina

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13.

METODOLOGIA El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta práctica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

14.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA 1.

Preparar el tampón con los siguientes ingredientes y mantener en la nevera o en un baño de hielo triturado: 120 ml de agua, si es posible destilada y si no mineral. No usar agua del grifo. 1,5 g de sal de mesa, preferiblemente pura. 5 g de bicarbonato sódico. 5 ml de detergente líquido o champú.

2.

Elegir la muestra que va a proporcionar el ADN entre los vegetales que pueda haber  (cebolla, ajo, tomates, etc.) y cortarla en cuadraditos.

3.

Triturar la muestra con un poco de agua en la batidora accionando las cuchillas a impulsos de 10 segundos. Así se romperán muchas células y otras quedarán

4.

expuestas a la acción del detergente.

5.

Mezclar en un recipiente limpio 5 ml del triturado celular con 10 ml del tampón frío y agitar  vigorosamente durante al menos 2 minutos. Separar después los restos vegetales más grandes del caldo molecular haciéndolo pasar por un colador lo más fino posible. Lo ideal es centrifugar a baja velocidad 5 minutos y después pipetear el sobrenadante.

6.

Retirar 5 ml del caldo molecular a un tubo de ensayo y añadir con pipeta 10 ml

7.

de alcohol isoamílico enfriado a 0ºC. Se debe dejar escurrir lentamente el alcohol por la cara interna del recipiente, teniendo éste inclinado. El alcohol quedará flotando sobre el tampón.

8.

Se introduce la punta de una varilla estrecha hasta justo debajo de la separación entre el alcohol y el tampón. Remover la varilla hacia delante y hacia atrás y poco a poco se irán enrollando los fragmentos de mayor tamaño de ADN. Pasado un minuto retirar la varilla atravesando la capa de alcohol con lo cual el ADN quedará adherido a su estremo con el aspecto de un copo de algodón mojado.

15.

RESULTADOS Y DISCUSION

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16.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

17.

BIBLIOGRAFIA

Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Limusa Wiley, México

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LABORATORIO N° 11 RUTAS METABOLICAS 1.

OBJETIVO Reconocer la degradación de la glucosa, dando por consiguiente el proceso de la glucólisis y respiración (ciclo de Kreb).

2. MARCO TEORICO La degradación de la glucosa es realizada por el proceso de glucólisis en el citoplasma por la acción del ADP obteniendo acido piruvico, De acuerdo a las circunstancias puede realizarse dos procesos: 1.- Sin oxigeno obtenemos el proceso de fermentación con la obtención de etanol o acido lactico. 2.- con oxigeno pasando al ciclo de Kreb obteniendo diferentes sustancia, la cual se realiza en el mitocondrias.

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LA GLUCÓLISIS: Comienza con una molécula de glucosa. En este proceso, primero se invierte energía por  transferencia de un grupo fosfato desde una molécula de ATP, una por cada paso, a la molécula de azúcar. La molécula de 6 carbonos luegos se escinde y, de allí en adelante, la secuencia produce energía. En cierto momento se reduce una molécula de NAD+ a NADH y H+ almacenandose parte de la energía producida por la oxidación del gliceraldehído fosfato. En los pasos finales las moléculas de ADP toman energía del sistema, fosforilándose a ATP. Glucosa+2ATP+4ADP+2Pi+2NAD=>2Ácido pirúvico+2ADP+4ATP+2NADH+2H+2H2O De esta forma, una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico. La ganancia neta, la energía recuperada, es dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH por  molécula de glucosa. Las dos moléculas de ácido pirúvico contienen todavía una gran parte de la energía que se encontraba almacenada en la molécula de glucosa original. La serie de reacciones que constituyen la glucólisis se lleva a cabo virtualmente en todas las células vivas, desde las células procarióticas hasta las células eucarióticas de nuestros propios cuerpos. LAS VIAS AEROBICAS - RESPIRACIÓN: En el curso de la respiración, las moléculas de tres carbonos de ácido pirúvico producido por la glucólisis son degradadas a grupos acetilo de dos carbonos, que luego entran al ciclo de Krebs. En una serie de reacciones en el ciclo de Krebs, el grupo acetilo de dos carbonos es oxidado completamente a dióxido de carbono. En el curso de la oxidación de cada grupo acetilo se reducen cuatro aceptores de electrones (tres NAD+ y un FAD) y se forma otra molécula de ATP.

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El ciclo de Krebs. En el ciclo de Krebs. los carbonos donados por el grupo acetilo se oxidan a dióxido de carbono y los electrones pasan a los transportadores de electrones. Lo mismo que en la glucólisis, en cada paso interviene una enzima específica. La coenzima A es el nexo entre la oxidación del ácido pirúvico y

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el ciclo de Krebs. A modo de resumen: en el ciclo de Krebs se producen una molécula de ATP, tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2 que representan la producción de energía de este ciclo. Se necesitan dos vueltas del ciclo para completar la oxidación de una molécula de glucosa.  Así, el rendimiento energético total del ciclo de Krebs para una molécula de glucosa es dos moléculas de ATP, seis moléculas de NADH y dos moléculas de FADH. La etapa final de la respiración es el transporte terminal de electrones, que involucra a una cadena de transportadores de electrones y enzimas embutidas en la membrana interna de la mitocondria. A lo largo de esta serie de transportadores de electrones, los electrones de alta energía transportados por el NADH de la glucólisis y por el NADH y el FADH2 del ciclo de Krebs van "cuesta abajo" hasta el oxígeno. En tres puntos de su pasaje a lo largo de toda la cadena de transporte de electrones, se desprenden grandes cantidades de energía libre que impulsan el bombeo de protones (iones H+) hacia el exterior de la matriz mitocondrial. Esto crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna de la mitocondria. Cuando los protones pasan a través del complejo de ATP sintetasa, a medida que vuelven a fluir a favor del gradiente electroquímico al interior de la matriz, la energía liberada se utiliza para formar moléculas de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Este mecanismo, en virtud del cual se lleva a cabo la fosforilación oxidativa, se conoce como acoplamiento quimiosmótico. En esta representación de la cadena respiratoria, las moléculas que se indican: flavina mononucleótido (FMN), coenzima Q (CoQ) y los citocromos b, c, a y a3, son los principales transportadores de electrones de la cadena. Al menos otras nueve moléculas transportadoras funcionan como intermediarias además de las que se muestran aquí. Los electrones transportados por la NADH entran en la cadena cuando son transferidos a la FMN, que entonces se reduce (azul). Casi instantáneamente, el FMN cede los electrones al CoQ. El FMN vuelve así a su forma oxidada (naranja), listo para recibir otro par de electrones, y la CoQ se reduce. CoQ entonces pasa los electrones al siguiente aceptor, y vuelve a su forma oxidada. El proceso se repite en sentido descendente. Los electrones, al pasar por la cadena respiratoria, van saltando a niveles energéticos sucesivamente inferiores. Los electrones que son transportados por el FADH2 se encuentran en un nivel energético ligeramente inferior que los del NADH. En consecuencia, entran en la cadena de transporte más abajo, a la altura de la CoQ. Los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se combina con protones (iones hidrógeno) en solución, y forman agua. Los electrones que son transportados por el FADH2 se encuentran en un nivel energético ligeramente inferior que los del NADH. En consecuencia, entran en la cadena de transporte más

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abajo, a la altura de la CoQ. Los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se combina con protones (iones hidrógeno) en solución, para formar agua. LAS VÍAS ANAEROBIAS: En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico puede seguir una de varias vías llamadas anaeróbicas. Veremos brevemente dos de las vías anaeróbicas más interesantes. El ácido pirúvico puede convertirse en etanol (alcohol etílico) o en uno de varios ácidos orgánicos diferentes, de los cuales el ácido láctico es el más común. En el primer paso de la glucólisis se desprende dióxido de carbono. En el segundo, se oxida el NADH y se reduce el acetaldehído. La mayor parte de la energía química de la glucosa permanece en el alcohol, que es el producto final de la secuencia. Sin embargo, regenerando NAD+, estos pasos permiten que la glucólisis continúe, con su pequeño, pero en algunos casos vitalmente necesario, rendimiento de ATP.

Pasos por los cuales el ácido pirúvico, formado en la glucólisis, se convierte anaeróbicamente en etanol. El ácido láctico se forma a partir del ácido pirúvico, por acción de una variedad de microorganismos y también por algunas células animales cuando el O2 es escaso o está ausente.

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Reacción enzimática que produce ácido láctico anaeróbicamente a partir de ácido pirúvico en las células musculares. En el curso de esta reacción, el NADH se oxida y el ácido pirúvico se reduce. Las moléculas de NAD+ producidas en esta reacción se reciclan en la secuencia glucolítica. Sin este reciclado, la glucólisis no puede seguir adelante. La acumulación de ácido láctico da como resultado dolor y fatiga muscular. OTRAS VÍAS CATABÓLICAS Y ANABÓLICAS: La mayoría de los organismos no se alimentan directamente de glucosa. Otros alimentos son degradados y convertidos a moléculas que pueden entrar en esta vía central.Dado que muchas de estas sustancias, como las proteínas y los lípidos, pueden degradarse y entrar en la vía central, se puede suponer que es posible el proceso inverso, o sea, que los distintos intermediarios de la glucólisis y del ciclo de Krebs pueden servir como precursores para la biosíntesis. Y así es. Sin embargo, las vías biosintéticas, aunque son semejantes a las catabólicas, se diferencian de ellas. Hay enzimas diferentes que controlan los pasos y hay varios pasos críticos del anabolismo que difieren

de

los

de

los

procesos

catabólicos.

Para que ocurran las reacciones de las vías catabólica y anabólica debe haber un suministro constante de moléculas orgánicas que puedan ser degradadas para producir energía y deben estar  presentes moléculas que serán los ladrillos de construcción. Sin el suministro de estas moléculas, las vías metabólicas dejan de funcionar y la vida del organismo finaliza. Las células heterótrofas (incluyendo a las células heterótrofas de los vegetales, tales como las células de las raíces) dependen de fuentes externas, específicamente de células autótrofas, para obtener las moléculas orgánicas que son esenciales para la vida. Las células autótrofas, por el contrario, son capaces de sintetizar monosacáridos a partir de moléculas inorgánicas simples y de una fuente externa de energía. Luego, estos monosacáridos se utilizan no sólo para suministrar energía, sino también

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como sillares de construcción para la variedad de moléculas orgánicas que se sintetizan en las vías anabólicas. Las células autótrofas más importantes, sin lugar a dudas, son las células fotosintéticas de las algas y las plantas que capturan la energía de la luz solar y la utilizan para sintetizar las moléculas de monosacáridos de las cuales depende la vida en este planeta.

Vías principales del catabolismo y el anabolismo en la célula.

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3.

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos – materiales Matraz

Reactivos  Agua destilada

•

4.

•

•

Tapon de jebe con dos agujeros.

•

Hidroxido de sodio

•

Vasos precipitados

•

Levadura

•

pHmetro

•

Enzimas

•

Bureta

•

Bageta

•

Matraz aforado de 50 ml

•

pipeta graduada de 5,0 ml

•

pipeta graduada de 1,0 ml

•

Tubo de ensayo

•

Termómetros METODOLOGIA

El alumno tendrá que aplicar el método experimental para el desarrollo de esta practica así como el método analítico para obtener los resultados citados.

5.

DESCRIPCION DE LA PRACTICA Laboratorio 09-01 1. Armar los instrumentos como el diseño: Preparación de un fermento sin aire.

2.

Preparación de un fermento con aire

Aplicar

en

cada

caldo de cultivo conformado por:

envase

un

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 Azúcar 200 g.  Agua 500 ml. Levadura 50 gr. 3. Controlar los parámetros de pH, temperatura, acidez. 4. Por espacio de 6 dias 5. Apreciar los resultados y analizar.

6.

RESULTADOS Y DISCUSION Horas de Dia/ fecha pH Acidez monitoreo

Inicial:

Hora: 24 24 12 12 12 12 12 12 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Tº

%

Apariencia

azucar 

del caldo

Observaciones