PRÁCTICA 4 QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA: DEMOSTRACIÓN DE LOS ELEMENTOS BIOGENÉSICOS EN ORGANISMOS CELULARES. - Sol de agua de cal 5% (hidróxido de calcio 5 g en 100 ml de agua), Ácido clorhídrico, Nitrato de plata, Acetato de plomo 10% 2.2 Método Experimento 1: Reconocimiento de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno I. INTRODUCCIÓN La materia viva esta constituida fundamental por algo mas de 20 elementos químicos; estos forman parte de todos los niveles organizativos vivientes en diferentes proporciones y en las mas variadas combinaciones. Se les llama elementos biogenésicos o bioelementos. Estos elementos al reaccionar unos con otros forman complejos compuestos orgánicos e inorgánicos, de todos ellos algunos se encuentran estructurando toda organización plástica del ser vivo; son carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, fosforo y el azufre; se encuentran formando parte de los principios inmediatos del organismo: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Otros son constituyentes importantes del ser vivo en su forma iónica: los electrolitos, tan importantes en la distribución y relación del agua corporal. El sodio, por ejemplo, es la “columna vertebral” del liquido extracelular y del potasio es un elemento osmóticamente activo; el ion Ca++ intervienen en la excitabilidad neuro muscular y el la coagulación sanguínea. Osificación requiere una apropiada relación entre el calcio y el fosforo. Otros elementos minerales son parte integrantes de estructuras fisiológicamente importantes, tales como el yodo en la tiroxina, el hierro en la hemoglobina, el zinc en la insulina, el cobalto en la vitamina B12 , el azufre en la tiamina, etc. El organismo animal requiere 7 minerales principales que son: calcio, magnesio, sodio, potasio, fosforo, azufre y el cloro. Estos minerales constituyen del 60% al 80% del total de todo el material inorgánico del cuerpo. Al finalizar la práctica, el alumno será capaz de: -Reconocer cualitativamente los elementos biogenésicos más importante de la materia viva -Comprobar la presencia de elementos minerales en forma de cristales (carbonato, fosfato, oxalatos) en organismos animales y vegetales II. MATERIAL Y MÉTODO 2.1 Material, equipos y reactivos: - Carne de ave, polvo de tiza, papa, Suero sanguíneo, Orina fresca, Peciolo de begonia - Tubo de ensayo, Tubo de centrifuga, Balanza, Navaja de afeitar nuevas, Hipodérmicas descartables, Microscopio, Centrifuga, Papel de tornasol, placas Petri - Oxido cúprico, citrato de sodio, Tapón de jebe, COMPONENTES /TUBOS I -polvo en tiza 1g -trozo de papa -Calentar al mechero ambos tubos hasta la aparición de un color negruzco - II -1g Observar e intepretar los resultados Experimento2: Reconocimiento de carbono, oxígeno e hidrógeno En el tubo de ensayo I, que tenga tapón con tubo de desprendimiento, agregar COMPONENTES /TUBOS I II Carne 0,5 g Oxido cúprico 1,0 g solución acuosa de hidróxido 5 ml de calcio al 5%. Unir el tubo I con el tubo II mediante el tubo de desprendimiento -Calentar tubo I, - Observar que el gas que se desprende se recibe en el segundo tubo, gracias al tapón con tubo de desprendimiento. - En la identificación de carbono e hidrogeno, se pudo observar la formación un precipitado blanco de carbonato de calcio que delataba la presencia de carbono, además se observaron pequeñas gotas de agua, las cuales revelaban la presencia de hidrogeno 3) Reconocimiento del nitrógeno, hidrógeno y azufre COMPONENTES /TUBOS I II Agua destilada 1 ml Suero sanguíneo 1 ml En la boca de ambos tubos colocar la cinta de tornasol, evitando que caiga al fondo del tubo. Tapar la boca de ambos tubos con papel de filtro previamente empapado en acetato de plomo. Y asegurar con una liga Calentar al calor del mechero ambos tubos hasta ebullición Observar lo que ocurre con la cinta de tornasol y el papel de filtro de ambos filtros de ambos tubos. - Esquematizar todo el proceso. 4) Reconocimiento cualitativo de cloruro en suero sanguíneo y suero de leche El suero sanguíneo y de la leche se obtiene centrifugando 5 ml. de sangre con anticoagulante y 5ml. de leche cortada a 3,000r.p.m., durante 10 min. Trascurrido el tiempo de centrifugación se toman 3ml. del sobrenadante de cada uno de los tubos y con ello se realiza el reconocimiento de cloruros. IV.DISCUSIÓN COMPONENTES /TUBOS I II Suero sanguíneo 3 ml Suero de leche 3 ml Nitrato de plata 2 gotas 2 gotas Observar la formación de precipitados blancos lechosos en ambos tubos. - Interprete los resultados, fundamente la experiencia con una reacción del dibujo III. RESULTADOS V.CONCLUSIONES VI.BIBLIOGRAFÍA Fernández, A.J., M. Ballesteros, A. Pardo y L. Ugedo. 1983. Biología. Primera Edición. Editorial Santillana, S.A. España. 462 pp. Green, E.R. y K. Bobrowsky. 1970. Laboratorio de Biología. Investigaciones, Publicaciones Culturales S.A. Méjico. 246 pp. Cerezo García, M. (2013). Fundamentos de biología básica. Publicacions de la Universitat Jaume I. 2 ACTIVIDADES EXTRA-AULA: LOS ELEMENTOS BIOGENÉSICOS EN ORGANISMOS CELULARES Que sustancias se consideran como sales minerales Describa los bioelementos Describa los microminerales y Oligoelementos y su importancia en el organismo. Describa los biomoléculas Describa los macrominerales Propiedades e importancia del agua. BIBLIOGRAFÍA DE LA ACTIVIDAD 3 2.2 Método Práctica 4: 1) Reacción de Molish:Es una reacción general de los carbohidratos. Los reconoce inespecíficamente DEMOSTRACIÓN DE LA PRESENCIA DE CARBOHIDRATOS Y AZÚCARES. I. INTRODUCCIÓN COMPONENTES /TUBOS glucosa al 1% Los carbohidratos llamados también, hidratos de carbono, son derivados aldehídos o cetónicos de polialcoholes. Se les llama también azucares de o glúcidos, se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza, tanto en los tejidos animales como en los vegetales. Constituyen una importante fuente de producción de energía, la cual es utilizada por los organismos para su desarrollo y fisiología. Se clasifican en cuatro grandes grupos: monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Algunos monosacáridos y disacáridos desempeñan funciones altamente específicas en los procesos vitales, como la ribosa en las nucleoproteínas de las células, la galactosa en ciertos lípidos y la lactosa en la leche. Los carbohidratos de tipo polisacáridos se originan en los vegetales, en donde son sintetizados a través de la fotosíntesis, algunos vegetales acumulan el carbohidrato en grandes proporciones en forma de almidón. Cuando los animales ingieren glucosa, ésta es asimilada para la generación de energía; el material no usado puede ser almacenado en el mismo animal en forma de glucógeno. Los monosacáridos y polisacáridos pueden ser cualitativamente determinados por varios métodos, también existen reacciones específicas que permiten el reconocimiento de los carbohidratos de acuerdo a una o varias propiedades específicas. OBJETIVOS -Determinar cualitativamente a los carbohidratos mediante la reacción de Molish. -Diferenciar un monosacárido de un disacárido. -Reconocer a los azucares reductores. -Determinar cualitativamente al almidón. - - I II III IV 2 - - - sacarosa al 1% - 2 - - maltosa al 1% almidón al 1% - - 2 - - - - 2 alfanaftol al 5% (gotas) V V V V Mezclar bien por agitación y luego agregar con una pipeta automática 0.2 ml de H2SO4 cc, por las paredes de cada tubo. Agitar suavemente y dejar en reposo. La reacción positiva se manifiesta por la aparición de un anillo de color rojo violeta o carmín oscuro en la interfase. 2) Reacción de Fehling: reacción cualitativa que determina la presencia de azúcares reductores COMPONENTES /TUBOS I II Sol Fehling 2 ml 2 ml Sol. Glucosa 1 % 0.5 ml Sol sacarosa 1 % 0.5 ml Llevar a 100 °C x 8 minutos hasta la aparición de un color rojo ladrillo - - Observar la formación de un precipitado rojo ladrillo (Cu2O). Dibuje y fundamente químicamente la reacción. 3) Reacción de Lugol: identifica almidones COMPONENTES /TUBOS I Sol almidón 1% 5 ml Sol. Sacarosa Sol lugol , agregar 2-3 gotas en cada tubo - II.MATERIAL Y MÉTODO Observar y esquematizar . III. RESULTADOS 2.1 Material, equipos y reactivos: Reacción de Molish -Sol. de Glucosa al 1%, Sol. alcohólica de alfanaftol (5%), Sol. de Sacarosa al 1%. -Ácido sulfúrico concentrado, Sol. de Maltosa al 1%, -Tubos de ensayo Reacción de Fehling - Muestra: orina, solución de glucosa al 1% - Tubos de ensayo, Mechero de alcohol,Goteros - Reactivo de Felhing. Reacción de Lugol -Suspensión de almidón al 1%, Goteros, sol. De Lugol, Tubos de ensayo. 4 II 5 ml Panamericanas SA. Colombia. 1491 p. Lehninger, A.L. 1982. Bioquímica: Las bases moleculares de la estructura y función celular. 2a Edic. Ediciones Omega. SA., Barcelona, 1117 p ACTIVIDADES EXTRA-AULA: IV.DISCUSIÓN . Defina los azúcares Que sustancias son azúcares? Describa los tipos o clases de carbohidratos V.CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA DE LA ACTIVIDAD VI.BIBLIOGRAFÍA Cortez, R. 1981. Guía de Prácticas de Laboratorio: Biología 1. 2a Edic. Univ. Nac, de Trujillo. 75p Curtís, H. 2000. Biología – Editorial Médicas 5 -Agitar fuertemente y observar o que sucede. -Interpretar el fenómeno y esquematizar Práctica 4: DEMOSTRACIÓN DE LA PRESENCIA DE LÍPIDOS. 2) Propiedad de insolubilidad en H2O y solubilidad en disolventes organicos: I. INTRODUCCIÓN Los lípidos son biomoléculas orgánicas, que se caracterizan por que son insolubles en el agua y solubles en disolventes orgánicos no polares, como la acetona, éter, cloroformo, sulfuro de carbono, metanol, etc. Desempeñan diferentes funciones biológicas importantes, tales como: a)Componentes estructurales de las membranas; b)Sustancias de reservas de combustible c) Cubierta protectora sobre la superficie celular relacionadas con el reconocimiento de la célula, la especificidad de especie y la inmunidad de los tejidos. Los lípidos absorbidos son llevados vía linfática la circulación general y dan un aspecto lechoso al plasma sanguíneo. El valor de los lípidos totales varían en condiciones normales entre 400 y 650 mg/100ml de suero o plasma.El colesterol es un compuesto típico de los organismos animales, pero en el reino vegetal existen moléculas de estructuras muy semejantes. En el hombre el colesterol total es de 150 y 250 mg/100ml., elevándose con la edad. COMPONENTE S /TUBOS - Aceite 2 ml 2 ml 2 ml 2 ml 2 ml Agua destilada Bencina Acetona 2ml Cloroformo Alcohol - - - - - 2ml - - - - - 2ml - - - - - 2ml - - - - - 2ml Interpretar los resultados y esquematizar I 3.0 ml 3.0 ml - 4) Investigacion De Acidos Libres: COMPONENTES /TUBOS I Agua destilada 5 ml Aceite Acidos biliares 1 ml Emulsión pancreática 1 ml Agitar suavaemente e incubar 5 minutos Sol, alcohólica de fenolftaleína II gotas NaOH O.5 N II gotas - Observar cada tubo - Interpretar el fenómeno y esquematizar. II 3.0 ml 3.0 ml II 5 ml 2 ml 1 ml 1 ml II gotas II gotas 5) Identificación de lípidos mediante la tinción Sudan III: COMPONENTES /TUBOS I II Agua destilada 3 ml Aceite 3 ml Sol, Sudán III 2 gotas 2 gotas - Agitar enérgicamente ambos tubos y observar lo que pasa en el tubo I. - Interpretar el fenómeno y esquematizar 1) Emulsion Persistente: 2ml 10 ml - V Calentar hasta ebullición, agitando constantemente por un tiempo de 20 minutos - Enfriar bruscamente (con hielo o a chorro de agua fría del caño) - Observar la formación de una sustancia espumosa (jabón) en cada tubo. - Interpretar los resultados y esquematizar 2.2 Método 2ml 10 ml 1 ml IV - 2.1 Material, equipos y reactivos: Propiedad de insolubilidad en H2O y solubilidad en disolventes organicos - Aceite vegetal, bilis, agua destilada, NaOH 20%, cloroformo, éter, bencina, acetona y alcohol, - Tubos de ensayo, mechero, pinzas de madera Emulsion Persistente y Saponificacion -Aceite vegetal, -NaOH (20%), Agua destilada, KOH ( 20%), Detergente ( sol. Concentrada al 40 %) - Tubos de ensayo, Mecheros, vasos precipitados II III COMPONENTES /TUBOS Aceite NaOH 20 % KOH 20% II.MATERIAL Y MÉTODO I II 3) Saponificación: Los objetivos que persigue la siguiente práctica son: -Demostrar solubilidad de los lípidos, en agua y en solventes orgánicos, respectivamente. -Reconocer el efecto emulsificante de las sales biliares sobre las grasas. -Reconocer las grasas mediante la tinción Sudan III. COMPONENTES /TUBOS Aceite Agua destilada Sol. concentrada de detergente 40 % I 6 III. RESULTADOS ACTIVIDADES EXTRA-AULA: LOS LÍPIDOS DE LA DIETA . Defina los lípidos IV.DISCUSIÓN Que alimentos son lípidos? Describa los tipos o clases de lípidos e importancia V.CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA DE LA ACTIVIDAD VI.BIBLIOGRAFÍA Cortez, R. 1981. Guía de Prácticas de Laboratorio: Biología 1. 2a Edic. Univ. Nac, de Trujillo. 75p Curtís, H. 2000. Biología – Editorial Médicas Panamericanas SA. Colombia. 1491 p. 7 colocar: Práctica 4: COMPONENTES /TUBOS DEMOSTRACIÓN DE LA PRESENCIA DE PROTEÍNAS. I. INTRODUCCIÓN Las proteínas son biomoléculas orgánicas compuestas de C, H, O y N, pueden tener además y, con menor frecuencia P, Fe, Cu, Mg, I, etc. Están constituidas por polímeros de aminoácidos. Una sola molécula proteica puede contener de 50 a 3,000 unidades de aminoácidos. También puede haber diferentes tipos de aminoácidos, aunque no todas las proteínas tienen los 20 aminoácidos distintos. Las proteínas poseen propiedades como son las de ser solubles generalmente en el agua y algunas en otras sustancias como el alcohol a terciaria o cuaternaria y, por lo tanto, en su función biológica. La proteína más abundante en plasma es la albúmina. Una de sus funciones más importantes es la de permitir el transporte de ácidos grasos, hormonas esteroides, bilirrubina, catecolaminas, que en forma libre son insolubles en medio acuoso. Entre las funciones de las proteínas tenemos: estructurales, de transporte, enzimáticas, hormonales, homeostáticos, inmunológicas, contráctiles, etc. I II III Estándar albúmina -- 20 ul -- Muestra problema (suero) Reactivo BCF ( ml) -- -- 20 ul 1 ml 1 ml 1 ml Agitar suavemente cada tubo - observar el cambio de color e interpretar. 2) Reconocimiento de aminoácidos: reactivo Ninhidrina COMPONENTES /TUBOS Agua destilada I II III 1 ml -- -- Aminoácido: glicina 1% -- 1 ml -- Proteína albumina de huevo 2 % (1:50) Reactivo ninhidrina 0,2% gotas -- -- 1 ml X gotas X gotas X gotas - Colocar el tubo I y II en agua hirviendo or 3 minutos - Observar el cambio de color, en el tubo que contiene el aminoácido 3) Reconocimiento de proteínas: reactivo Biuret COMPONENTES /TUBOS Los objetivos de la siguiente práctica son: -Demostrar las propiedades físicas y químicas de las proteínas. -Reconocer cualitativamente a las proteínas I II III 1ml -- -- Aminoácido: glicina 1% -- 1ml -- Proteína albumina de huevo 2 % (1:50) Reactivo Biuret ( ml) -- -- 1 ml 1.0 1.0 1.0 Agua destilada II.MATERIAL Y MÉTODO 2.1 Material, equipos y reactivos: - Huevo, Suero o albúmina - Agua destilada, Tartrato de Na y K 1N, NaOH 30%, Acetato de plomo, HNO3. - Solución de biuret. - Solución de ácido acético al 2%. - Solución de sulfato de sodio al 22.6 % - Sol de ninhidrina 0,2% - Reactivo PROTI – 2 - Bromo Cresolsulfon Ftaleína - Reactivo A: EDTA/Cu 13mM en NaOH 875mM y alquilaril poliéter (AAP) - Standard: solución de albúmina y globulinas. - Vasos de precipitación, Matraces, Pipetas, Goteros, Tubos de ensayo, Probetas - Baño maría Observar el cambio de color, en el tubo que contiene la proteína. 4) Reacción xantoproteica: Para reconocimiento de proteínas con aminoácidos cíclicos COMPONENTES /TUBOS Suero Albúmina de huevo Ac. Nítrico concentrado I 0.2 ml II -- -- 0.2 ml V gotas V gotas V gotas V gotas llevar al calor del mechero. NaOH 30 %. Observar la aparición de un color anaranjado (reacción positiva) 2.2 Método 1) Determinación de Albúmina. La albúmina reacciona específicamente con la forma aniónica de la Bromo Cresolsulfon Ftaleína (BCF), en presencia de un exceso de colorante, en medio tamponado a pH 3,9.En tres tubos 8 5) Reconocimiento de proteinas con aminoacidos azufrados: Reaccion de la cistina COMPONENTES /TUBOS Suero Albúmina de huevo 1:20 I 0.5 ml -- II -0.5 ml acetato de plomo al 10 %. V gotas V gotas IV.CONCLUSIONES observar la formación de un precipitado blanco lechoso. NaOH sol saturada en cantidad suficiente para disolver el precipitado calentar hasta la ebullición. V.BIBLIOGRAFÍA Cortez, R. 1981. Guía de Prácticas de Laboratorio: Biología 1. 2a Edic. Univ. Nac, de Trujillo. 75p Curtís, H. 2000. Biología – Editorial Médicas Panamericanas SA. Colombia. 1491 p. - observar la formación de un color pardo oscuro (reacción positiva). 5) RESULTADOS ACTIVIDADES EXTRA-AULA: Describa los tipos de proteínas de la dieta y en organismo, funciones. III. DISCUSIÓN BIBLIOGRAFÍA DE LA ACTIVIDAD 9 Práctica 4: - DEMOSTRACIÓN DE LA PRESENCIA DE ENZIMAS. - Simultaneamente preparar dos sistemas a) y b): a) Control de la actividad enzimática por el sustrato residual. Preparar el sistema: I. INTRODUCCIÓN Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones biológicas. Algunas de ellas son proteínas sencillas, otras son proteínas conjugadas; estas ultimas pueden descomponerse en una porción proteica y otro componente orgánico no proteico complejo (el grupo prostético o coenzima) Los factores que afectan a la reactividad de los centros activos de la combinación influirán también en la velocidad de reacción. Al igual en todas las reacciones químicas también existirá una dependencia de la temperatura y el pH. Las enzimas son altamente especificas gracias a su estructura proteica. Entre los vertebrados y muchos invertebrados la digestión es totalmente un proceso extracelular en que los materiales alimenticios complejos se reducen a unidades orgánicas simples apropiadas para la absorción. Objetivos: - Determinar la actividad enzimática. - Demostrar la digestión del almidón por la amilasa - Demostrar los factores que afectan a la velocidad de una reacción enzimática. COMPONENTES /TUBOS HCl 0,05 N A cada tubo del sistema anterior COMPONENTES /TUBOS Sol cúprica alcalina A cada tubo del sistema anterior 2.0 ml 0.5 ml Agua destilada 2.5 ml 1.5 ml 1 ml Hervir por 10 minutos a 100°C agregar sol. fosfomolbdica 1 ml Agua destilada 3 ml 1 ml 3 ml a) - Extracción del preparado enzimático (PE) Pesar 20 g de fruto maduro y fresco de papaya Lavar con agua destilada En un mortero, triturar la papaya con una solución refrigerada de cloruro de potasio 0,154 M. Centrifugar a 3500 rpm durante 5 min. Con una pipeta, aislar el sobrenadante, lo cual constituye el preparado enzimático (PE) b) Tratamiento térmico 30 minutos - 1 ml 2) Efecto de la temperatura sobre la actividad amilásica Agitar suavemente Agregar amilasa salival 1% 1 ml II 1 ml II 0.5 ml I - Observar y anotar los resultados 1) Determinación de actividad enzimática Preparar el sistema enzimático: Enzima: Amilasa salival, que se debe preparar en un vaso agregar saliva con 40 ml de agua destilada, filtrar con algodón. 2.0 ml 0,5 ml Transcurrido el tiempo de incubación del primer sistema, agregar: - NaCl 0.1 M 0,5 ml b) Control de la actividad enzimática por los productos formados. Preparar el sistema: 2.2 Método Sol. almidón al 1 % pH 6.9 II 0,5 ml - Mezclar, observar y anotar los resultados de cada tubo de acuerdo a la intensidad del color resultante. 2.1Material, equipos y reactivos: - Sol. de almidón al 1 %, pH 6.9, Lugol, Sol. de NaCl 0.1 M, Reactivo de Benedict, HCl 0.05 N. - Amilasa salival al 1 % - Tubos de ensayo - Buffer fosfato de sodio 0.1 ml, pH; 7,4 - 2-6 Diclorofenol – indofenol 0.002% - Homogenizado de hígado total de rata al 10 % en KCl al 0,154 M I I 0,5 ml Sol. yodada 0,5 ml 0,5 ml Transcurrido el tiempo de incubación agregar: II. MATERIAL Y MÉTODO COMPONENTES /TUBOS Incubar los tubos en baño maría a 37° C por 10 minutos. 1 ml 10 ACTIVIDADES EXTRA-AULA: III. RESULTADOS IV.DISCUSIÓN INDIQUE ALGUNAS ENZIMAS CLAVES QUE PARTICIPAN EN REACCIONES METABÓLICA METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS DIGESTION DE CARBOHIDRATOS GLICOLISIS METABOLISMO DE LIPIDOS DIGESTION DE LIPIDOS LIPOGENESIS METABOLISMO DE PROTEINAS DIGESTION DE PROTEINAS CICLO DE LA UREA INDIQUE ALGUNAS ENZIMAS DEL PLASMA V.CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA DE LA ACTIVIDAD VI.BIBLIOGRAFÍA Cortez, R. 1981. Guía de Prácticas de Laboratorio: Biología 1. 2a Edic. Univ. Nac, de Trujillo. 75p Curtís, H. 2000. Biología – Editorial Médicas Panamericanas SA. Colombia. 1491 p. 11
