Efecto de la digestión sobre proteínas, grasas y glúcidos

Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
EFECTO DE LA DIGESTIÓN SOBRE
PROTEINAS, GRASAS Y GLÚCIDOS
Mª Jesús González García
Mª Amparo Mora Alcácer
COLEGIO AVE Mª DE PENYA-ROJA
Objetivos:
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Aprender a trabajar en el laboratorio y apreciar el orden, la limpieza y el rigor al
trabajar en el mismo.
Comprender que los alimentos están compuestos por nutrientes y que estos
varían según el tipo de alimento.
Reproducir in vitro la acción que la pepsina y el ácido clorhídrico ejercen sobre
las proteínas de los alimentos.
Reproducir in Vitro la acción que la bilis ejerce sobre las grasas.
Reproducir in Vitro la acción que la amilasa salival tiene sobre el almidón.
Relación del tema propuesto con el curriculo del Curso:
El proyecto lo hemos llevado a cabo en la optativa de Laboratorio de Física y
Química de 4º ESO, dentro del bloque de Bioquímica.
Tiempo necesario para desarrollar esta práctica:
4 sesiones
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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
EXPERIENCIA 1: Efecto de la digestión sobre proteínas.
Introducción:
El estómago presenta una capa interior denominada mucosa gástrica que contiene
varios tipos de glándulas especializadas en segregar distintas sustancias del jugo
gástrico, como:
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Ácido clorhídrico (HCl): Degrada los tejidos duros de los alimentos, mata
muchas bacterias y transforma el pepsinógeno en pepsina.
Pepsinógeno. Sustancia que se transforma en la enzima pepsina que degrada las
proteínas en aminoácidos.
Material y recursos necesarios:
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Gradilla
4 tubos de ensayo
Probeta
Cuentagotas
Agua destilada
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Cuchillo
Solución de pepsina al 5%
Ácido clorhídrico al 0,2%
Clara de huevo duro
Procedimiento:
1. Corta la clara de huevo duro en cuatro trozos de igual tamaño.
2. Rotula cuatro tubos de ensayo con los números 1,2,3,4 e introduce un trozo de
huevo en cada tubo de ensayo.
3. Añade 10ml de agua al tubo 1.
4. Añade 10ml de la solución de pepsina al 5% al tubo 2.
5. Añade 10ml de la solución de ácido clorhídrico al 0,2% al tubo 3.
6. Añade 10ml de la solución de pepsina al 5% y 2 gotas de ácido clorhídrico al
0,2% al tubo 4.
7. Coloca los cuatro tubos de ensayo en una gradilla.
8. Dejar reposar los tubos en la gradilla a temperatura ambiente durante 48 horas.
9. Examina los tubos y anota tus observaciones.
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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
TUBO
1
2
3
4
CONTENIDO
Huevo+ agua
Huevo+ pepsina
OBSERVACIONES
No se observa ningún cambio
No se observa ningún cambio
Reducción del tamaño de la
Huevo+ácido clorhídrico
muestra de huevo
Huevo+pepsina+ácido
Turbidez de la muestra
clorhídrico
Cuestiones y conclusiones:
1. ¿Qué clase de compuesto nutritivo es la clara de huevo?
Está formado en su mayor parte por una proteína, la albúmina.
2. ¿Qué sustancia se necesita para digerir la clara de huevo?
Se necesita un enzima digestivo que inicie la digestión de las proteínas,
rompiéndolas en cadenas cortas de aminoácidos. Pero como podemos comprobar
en la tabla de resultados anterior, dicha enzima, la pepsina, no es suficiente, pues
cuando se añade a la clara de huevo, ésta no sufre ningún cambio, necesita que
se añada también ácido clorhídrico para ayudar a degradar los tejidos.
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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
EXPERIENCIA 2: Efecto de la digestión sobre las grasas
Introducción:
En la digestión de las grasas es fundamental el papel de la bilis, sustancia que actúa
fragmentando los lípidos en gotas (emulsión) sobre las que actuarán las lipasas.
Dicha sustancia es fabricada por el hígado y almacenada en la vesícula biliar.
Posee bicarbonato sódico para neutralizar la acidez del quimo estomacal. Cumple un
función importante: elimina las sustancias no hidrosolubles que no pueden excretarse
por el riñón.
Material y recursos necesarios:
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Gradilla
3 tubos de ensayo
Probeta
Cuentagotas
Agua destilada
Aceite vegetal
Solución de bilis al 5%
3 tapones
Procedimiento:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Rotula 3 tubos de ensayo: A, B, C; añade 10ml de agua a cada tubo.
Añade tres gotas de aceite vegetal a cada tubo.
Añade al tubo B una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio.
Añade al tubo C cinco gotas de la solución de bilis al 5%.
Tapa los tres tubos.
Agita cada tubo cinco veces para mezclarlo bien.
Dejar reposar los tubos durante 10min.
Observa y anota cualquier cambio.
TUBO
CONTENIDO
A
Agua+ aceite
C
Aceite+ agua+bilis
OBSERVACIONES
Se observan dos fases: el
aceite arriba y el agua abajo
Se observan pequeñas gotas
de aceite distribuidas por toda
la solución
Cuestiones y conclusiones:
1. ¿Qué clase de compuesto nutritivo es el aceite vegetal?
Es un lípido.
2. ¿Cómo afecta la bilis al aceite vegetal?
La bilis es responsable del proceso llamado “emulsión de las grasas”, mediante
el cual fragmenta la grasa en pequeñas gotitas sobre las que puede actuar el
enzima (lipasa).
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EXPERIENCIA 3: Digestión in vitro del almidón
Introducción:
La digestión de los glúcidos, como el almidón, se inicia en la boca con el proceso de
la insalivación gracias a un enzima digestivo, la amilasa, presente en la saliva.
Mediante esta experiencia vamos a ver la actividad de dicha enzima la cual actúa
sobre los polisacáridos transformándolos en azúcares más sencillos.
Para identificar la presencia de azúcares utilizaremos dos test de coloración:
• Test con Lugol para identificar polisacáridos (almidón).
• Test con reactivo de Fehling para identificar azúcares sencillos procedentes de la
acción de la amilasa.
Material y recursos necesarios:
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Termómetro
Recipiente para el baño María
Pinzas de madera
Trípode
Camping-gas
Engrudo de almidón
Saliva fresca
Lugol
Reactivo de Fehling
Gradilla
8 tubos de ensayo
Procedimiento:
1. Preparar 8 tubos de ensayo y rotular cuatro con la letra A y cuatro con la letra B.
2. En los tubos A ponemos 2 cm3 de engrudo de almidón y un poco de saliva fresca
o amilasa. En los B sólo 2cm3 del engrudo de almidón.
3. Después de la preparación hacemos dos test de coloración:
1º. Test con Lugol: echar Lugol sobre el contenido de un tubo A y otro B
2º. Test con reactivo de Fehling: echar dicho reactivo sobre otros dos tubos A y
B.
4. Poner los otros cuatro tubos de ensayo al baño María a 37º durante 10 min.
Después de este tiempo se llevan a cabo los dos test como en el apartado
anterior.
5. Observa y anota cualquier cambio.
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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
to
LUGOL
FEHLING
A: Almidón +
saliva
Positivo
Negativo
B: Almidón
Positivo
Negativo
to +10 min
(baño María)
A: Almidón +
B: Almidón
saliva
Negativo
Positivo
Positivo
Negativo
Cuestiones y conclusiones:
En los cuatro primeros tubos, que se encuentran a temperatura ambiente observamos:
• Tubo 1 A (Almidón + saliva + Lugol): positivo (color azul-violeta), lo que
demuestra que el almidón no ha sido hidrolizado, ya que la amilasa necesita
estar a temperatura fisiológica para poder llevar a cabo su función.
• Tubo 1 B (Almidón + Lugol): positivo (color azul-violeta)
• Tubo 2 A (Almidón + saliva + Fehling): negativo (color azul-verdoso), ya que el
reactivo reconoce azúcares sencillos, y la amilasa no ha actuado.
• Tubo 2 B (Almidón + Fehling): negativo (color azul), no reconoce polisacáridos.
En la segunda batería de tubos, calentados al baño María, observamos:
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Tubo 3A (Almidón +saliva+Lugol): reacción negativa, no se observa la
coloración azul-violeta característica, ya que la amilasa al estar en caliente ha
actuado y el almidón se ha hidrolizado.
Tubo 3B (Almidón + Lugol): reacción positiva, coloración azul.
Tubo 4A ( Almidón + saliva + Fehling): reacción positiva, color marrónanaranjado, lo que demuestra que la amilasa ha actuado y el alimón se ha
hidrolizado en azúcares más pequeños, reconocibles por el Fehling.
Tubo 4B ( Almidón + Fehling): reacción negativa, coloración azul. El Fehling
no reconoce azúcares complejos.
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Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas
Valoración del proyecto
Tras haber pasado un cuestionario de evaluación a los alumnos, todos han coincidido
en que les ha ayudado a comprender mejor los conceptos teóricos del proceso digestivo
ya estudiados, y sobre todo a ver cómo en el interior de nuestro cuerpo se producen
reacciones químicas en las que el alimento es degradado en moléculas más sencillas.
Esto es muy importante, pues relacionan las reacciones químicas con el laboratorio,
pero les costaba trasladar eso al interior del organismo, y creemos que ahora lo hemos
conseguido.
Han caído en la cuenta cómo el proceso digestivo comienza en la boca con la acción
de la amilasa presente en la saliva, y no es algo exclusivo del estómago.
El proyecto también les ha servido para afianzar otros conceptos como: preparación
de disoluciones, manejo de la balanza, cálculos matemáticos y de cambio de unidades,
concepto de emulsión, utilización de instrumental de laboratorio…
Otro aspecto importante es que han aplicado el método científico, pues a partir de
hipótesis iniciales y los resultados obtenidos, que no fueron satisfactorios en algún caso,
tuvieron que buscar explicaciones a lo obtenido y formular nuevas hipótesis para
plantear de nuevo la experiencia.
Finalmente decir que el saber que estas prácticas forman parte de un proyecto que sus
profesoras van a exponer en el Museo Príncipe Felipe, en el cual ellos son una parte
activa muy importante, ha hecho que estuvieran mucho más motivados.
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