Identificación DE Carbohidratos PROTEINAS Y LIPIDOS INFORME PDF

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IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS, PROTEÍNAS Y LÍPIDOS PORREACCIONES QUÍMICAS, DE COLOR - ACCIÓN ENZIMÁTICA(Informe de laboratorio)BENILDA SILGADO BALLESTALINA ARRIETA ARTEAGAMARLON JULIO BURGOS(Estudiantes)MGs. MARTA CELINA VERGARA MARTINEZ (Docente encargada)UNVERSIDAD DE CÓRDOBAFACULTAD DE CIENCIAS...

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IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS, PROTEÍNAS Y LÍPIDOS POR REACCIONES QUÍMICAS, DE COLOR - ACCIÓN ENZIMÁTICA (Informe de laboratorio)

BENILDA SILGADO BALLESTA LINA ARRIETA ARTEAGA MARLON JULIO BURGOS (Estudiantes)

MGs. MARTA CELINA VERGARA MARTINEZ (Docente encargada)

UNVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA CURSO: BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

Montería- Córdoba 2021-I

INTRODUCCION Todos los seres vivos dentro de sus características se encuentran una organización y complejidad de su estructura orgánica, lo que les permite cumplir con diferentes procesos metabólicos para fijar o liberar energía necesaria para la vida. La suficiente energía es sintetizada a partir de sustancias metabólicas en el cuerpo o en algunos casos, es necesario adquirirla por medio de alimentos. El metabolismo se puede considerar como todas las reacciones químicas necesarias para satisfacer necesidades de vida y se puede presentar en el organismo como una formación de sustancias o la degradación de las mismas. Los compuestos utilizados en el metabolismo son denominados biomoléculas y tienen funciones muy importantes en el organismo como la conservación y producción de energía, la construcción y mantenimiento de tejidos, protección y sostenimiento de los órganos y, por último, el metabolismo en el organismo. Las biomoléculas orgánicas son los lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y proteínas, cada compuesto tiene algunas funciones específicas y presentan características definidas debido a su naturaleza química predominada por los grupos funcionales en su estructura. En esta práctica de laboratorio se presentó las biomoléculas mencionadas anteriormente en algunas muestras orgánicas como glucosa, maltosa, almidón, glucógeno…En el espacio de laboratorio adaptado en casa, se realizaron pruebas con Solución de Lugol, Solución de Sudan III o IV, Solución de Benedict, Solución de Biuret, Vinagre, Agua Destilada, Agua oxigenada (peróxido de hidrógeno), obteniendo pruebas positivas y negativas para cada práctica y así realizar los correspondientes análisis y comparaciones.

OBJETIVOS 

Llevar a cabo procedimientos experimentales para determinar en forma cualitativa la presencia de carbohidratos, proteínas y lípidos a través de reacciones químicas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS •

Conocer y reconocer los tipos de reactivos a utilizar al momento de realizar la detección de un componente en una muestra.

•

Estudiar los factores que intervienen a la hora de realizar las pruebas cualitativas a las muestras bajo estudio.

•

Observar las reacciones que se llevan a cabo por acciones enzimáticas y también aquellos componentes que involucren reacciones químicas.

MARCO TEORICO Carbohidratos: Dentro de esta categoría se incluyen sustancias que cumplen funciones importantes como componentes de plantas y animales, proporcionando estructura en los primeros y constituyéndose en fuente de energía en los segundos. Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, sacáridos o hidratos de carbono, están compuestos principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción mejor apreciaba en la siguiente fórmula: Cn (H2 O)n Fue precisamente está formula la que dio la idea de que estos compuestos eran hidratos, aunque las investigaciones han declarado que no lo son en lo absoluto. Los carbohidratos son polihidroxialdehídos, polihidroxicetonas o compuestos que, por hidrólisis, se convierten en aquellos. El criterio seguido a la hora de clasificarlos está establecido de acuerdo con el comportamiento seguido por el carbohidrato cuando es sometido a hidrólisis ácida. De esta manera tenemos básicamente tres grupos: Monosacáridos. Aquí se incluyen carbohidratos no hidrolizables a compuestos más simples. Estos compuestos contienen de 3 a 8 carbonos (triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc.). De este grupo se destaca por su importancia y abundancia en los organismos vivos la glucosa. Averigua su fórmula estructural. Oligosacáridos. Una vez sometidos a hidrólisis, los miembros de este grupo generan por lo regular mínimo dos moléculas de monosacáridos y máximo diez. 26 Manual de Prácticas de Laboratorio - Biología En este grupo encontramos compuestos que exhiben un sabor dulce y por esta razón se le conoce con el término azúcares. Los de mayor importancia desde el punto de vista biológico son la maltosa, la sacarosa, la lactosa y la celobiosa. Averigua su fórmula estructural. Polisacáridos: Hablamos ahora de macromoléculas que al hidrolizarse dan lugar a más de diez moléculas de monosacáridos. Ejemplos de este grupo son el almidón y la celulosa. Lípidos: Los lípidos pertenecen a otra clase de biomoléculas, a aquellos que siendo insolubles en agua pueden ser extraídas a partir de las células con disolventes orgánicos de polaridad baja como el éter y el cloroformo. Cierta clase de lípidos, los fosfolípidos, son constituyentes esenciales de las membranas celulares y otros son importantes moléculas de reserva energética y componentes básicos de hormonas, vitaminas y prostaglandinas. Los lípidos también pueden clasificarse. Una primera división los sitúa en tres grupos:

– Lípidos simples. Son básicamente ésteres de glicerina y ácidos de cadena carbonada larga, llamados ácidos grasos, conocidos como acilgliceroles (monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos). Además de los acilgliceroles, existe otra clase de lípidos simples formados por un alcohol de cadena larga de átomos de carbono, diferente al glicerol y, ácidos grasos de cadena larga conocidos como ceras. -Los acilgliceroles son las moléculas lipídicas utilizadas por la célula y el organismo para almacenar energía de reserva. – Lípidos compuestos. Son ésteres de naturaleza diversa, formados en general por un alcohol, ácidos grasos y ácido fosfórico o un carbohidrato. Los lípidos compuestos formados por una unidad de 1,2-diacilglicerol en enlace éster con ácido fosfórico en la posición tres forman el ácido fosfatídico de donde se van a constituir los fosfolípidos que van a formar las membranas biológicas. – Lípidos derivados. Desde el punto de vista químico estos compuestos pueden considerarse ésteres cuya molécula básica es un sistema de anillos conocidos como ciclopentanoperhidrofenantreno, que constituye la molécula de colesterol, algunas vitaminas liposolubles y las hormonas esteroideas. Proteínas: son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada persona. Todas las proteínas están compuestas por: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y la mayoría contiene además azufre y fósforo. Las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen. Dependiendo de la composición química que posean hay proteínas simples y proteínas conjugadas, también conocidas como heteroproteínas. Las simples se dividen a su vez en escleroproteínas y esferoproteínas.

MATERIALES Y RECTIVOS Jugo de fruta: 10 ml

Gotero

Leche: 50 ml

Platos desechables

Pan

Vasos desechables

Fruta (un pedazo pequeño)

bisturí y/o cuchillo y Pinzas y/o baja ollas

Solución de almidón

Solución de Lugol

Solución de azúcar

Solución de Sudan III o IV

Papa Un huevo

Solución de Benedict

Gelatina sin sabor

Solución de Biuret

Aceite vegetal (aceite de cocina)

Vinagre

30 ml de Leche Trozo de Hígado

Agua Destilada

Palillos

Agua oxigenada (peróxido de hidrógeno)

Guantes desechables Tubos de ensayo o frascos transparentes

METODOLOGIA Para la realización de la determinación de las biomoléculas en algunos materiales biológicos, se rotularon los tubos en los cuales se realizaron las pruebas. tubo muestra

Tubo

Tubo 2

Tubo 3

Tubo 4

Tubo 5

1

Solución de Azúcar

1 mL

Jugo de fruta

1mL

Leche 1 mL Solución de almidón

1 mL

Fruta macerada

Una porción pequeña

Tabla1: Determinación cualitativa de azucares Nota: A cada tubo con la muestra se le agregaron 3 gotas de reactivo de Benedict y se colocó en baño de María por 3 minutos. Posteriormente se registraron los datos observados. 2: Determinación cualitativa de la presencia de almidón Se tomó in tubo de ensayo y se agregó 2 mL de solución de almidón y gotas de solución de Lugol, se colocó a hervir por 2 minutos observando los cambios, si los hubo, y posteriormente se dejó en reposo, de igual forma observando los cambios que se dan en la muestra. De la misma forma en un siguiente tubo se agregaron 3 mL de solución de pan macerado y agregándole cuatro gotas de solución de Lugol, observando y anotando los cambios observados.

3: Determinación cualitativa de la presencia de proteínas

tubo muestra

Tubo

Tubo 2

Tubo 3

Tubo 4

1

Yema de huevo

3 mL

Clara de huevo

3 mL

Gelatina sin sabor

3 mL

Leche 3 mL Tabla 2. Para esta prueba se agregó 1 ml de reactivo de Biuret hasta la producción de una coloración violeta. Se registraron los cambios observados 4: Identificación de Lípidos Se tomó un tubo de ensayo y se agregó 5 ml de agua destilada y una pizca de Sudan y posteriormente 2 ml de aceite vegetal, se dejó en reposo y se observó los cambios en la muestra, si los hubo. En un siguiente tubo se agregó 2 ml de aceite animal y una pizca de Sudan, agitándose para luego dejar en reposo y observar los cambios que se dieron en la muestra. Se realizó una comparación en los datos registrados en ambas muestras 5: Acción del vinagre sobre la casina de la leche En un tubo de ensayo se agregó 5 ml de leche más 10 gotas de vinagre, dejándose en reposo por 15 minutos, observándose los cambios que sufre la muestra de leche. 6: Actividad de la catalasa.

A. Actividad de la catalasa de tejido vegetal sobre agua oxigenada. Se tomó una papa y se le realizo un corte y posteriormente se colocó en un plato desechable para agregarle ahí 3 gotas de agua oxigenada, dejándose en reposo observando los cambios sufridos por la muestra. Posteriormente se realiza el mismo procedimiento, pero en este caso con una papa cocida, se observan los cambios sufridos. B: Actividad de la catalasa de tejidos animales sobre agua oxigenada Aun corte fino de hígado sobre un plato desechable, se le agregaron tres gotas de agua oxigenada, se dejo un momento para observar los cambios. Del mismo modo se hizo con un corte fino de hígado cocido, se observaron los cambios y se registraron

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. Identificación de carbohidratos A. Determinación cualitativa de azúcares (Con reactivo de Benedict) Tubo N°1. Agregue 1 ml de solución de azúcar.

Fig 3. Leche + Benedict Tubo N°4. Agregue 1 ml de solución de almidón

Fig 1. Azúcar + Benedict Tubo N°2. Agregue 1 ml de jugo de fruta

Fig 4. Solución de almidón + Benedict Tubo N°5. Agregue el macerado de un pedacito de fruta madura y adiciónela a un tubo de ensayo.

Fig 2. Jugo de fruta + Benedict Tubo N°3. Agregue 1 ml de leche

Fig 5. Macerado de un pedacito de fruta madura + Benedict

Resultados obtenidos a continuación: TUBOS PRUEBA DE BENEDICT

Solución de azúcar Jugo de fruta Leche Solución de almidón Macerado de fruta

Color inicial

Color final

Transparente

Amarillo claro

Lila

Amarillo ladrillo

Blanco

Amarillo intenso

Transparente

Azul Transparente

Amarillo

Marrón

Tabla 3. Comparando los resultados obtenidos en los tubos con el siguiente cuadro.

Tabla 4. En el caso donde dio azul fue en la solución de almidón, donde el resultado indica negativo para presencia de azúcar. En el de la solución de azúcar dio amarillo, indicando aproximadamente 1,5% de azucares. Para el jugo de frutas donde dio un amarillo ladrillo, indicando aproximadamente una cantidad de azucares mayor 2,0%. Ahora, en el tubo con leche presentó un amarillo más intenso que en el caso de la solución de azúcar, el cual no está muy lejos el color, por lo que deducimos que hay aproximadamente 1,5% de azucares. Finalmente, para el tubo con el macerado indicó una cantidad de azucares mayor 2,0% porque el color fue un marrón o rojo pasado.

2. Determinacion cualitativa de la presencia de proteinas Tubo N°1. 3 ml de solución de yema de huevo

Fig 9. yema de huevo+ Reactivo de Biuret El reactivo de Biuret se utiliza para detectar la presencia de proteínas, péptidos cortos u otros compuestos con dos o más enlaces en una sustancia x. Este reactivo es una solución acuosa de sulfato cúprico (CuSO4) en un medio alcalino (NaOH). Cuando la reacción es de carácter positivo arroja un color violeta debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones de Cu+2 y los pares de electrones no compartidos por parte del Nitrógeno en los enlaces peptídicos. En base a esto durante la elaboración del experimento se evidenció que las proteínas presentes de la yema de huevo al ser sometidas a la presencia de reactivo de Biuret, generaron una reacción con la proteína presente en la albúmina del huevo. Esto generó un color violeta indicando que la reacción es positiva. Tubo N°2. 3 ml de solución de clara de huevo

Fig 10. Clara de huevo+ Biuret El reactivo de Biuret se utiliza para detectar la presencia de proteínas, péptidos cortos u otros compuestos con dos o más enlaces en una sustancia x. Este reactivo es una solución acuosa de sulfato cúprico (CuSO 4) en un medio alcalino (NaOH) el cual está presente en una proporción de 10 %, no participa en la reacción, pero su presencia es de suma importancia dado que actúa como medio básico. En base a esto durante la realización del experimento se

comprobó que al ser sometidas al reactivo de Biuret la cadena de proteínas que posee la clara de huevo el reactivo de ácido cúprico reacciona con la proteína presente en la solución y esta arroja un color ligeramente violeta, por tanto, la reacción es positiva. Tubo N°3. 3 ml de solución de gelatina sin sabor

Fig 11. Gelatina sin sabor+ Biuret Durante la realización del procedimiento se evidenció que al agregar 1 mL de reactivo de Biuret a la solución de la gelatina sin sabor esta adquirió un color ligeramente lila, lo cual indica que la reacción fue positiva para la presencia de proteínas. Tubo N°4. 3 ml de Leche

Fig 12. Leche+ Biuret Durante el procedimiento experimental se evidenció que al agregar 1 mL de reactivo de Biuret a los 3mL de leche esta adquirió un color ligeramente lila, debido a que la leche contiene una proteína llamada caseína y toda proteína precipita en un tono violeta al establecer contacto con el reactivo de Biuret. En la leche hay presencia de los enlaces peptídicos (- CO- NH -), los cuales al liberarse de los aminoácidos se destruyen generando una positividad a nivel de la reacción.

3. IDENTIFICACIÓN DE LÍPIDOS Tubo N°1. 5 ml de agua destilada con una pizca de Sudán III

Fig 13. Agua destilada+ Sudán III Los lípidos son insolubles en agua. La insolubilidad se debe a que su estructura química básica está conformada por una cadena de hidrocarburos con muchos enlaces C-C y C-H. Debido a que entre estos enlaces no existe polaridad ni tampoco interacción con las moléculas que conforman el agua. Debido a esto, durante la realización del procedimiento experimental se evidenció que al agregar Sudán III a los 5 mL de agua destilada y agitar al interior del tubo se formaron unas microgotas con aspecto emulsionado, pero al quedarse en reposo la reagrupación de estas desapareció y se situaron por encima del agua como producto de la densidad, lo cual indicó que la presencia de lípidos en la mezcla es negativa. Tubo N°2. Aceite vegetal + Sudán III

Fig 14. Los aceites son sustancias apolares, por tanto, se mezclan con el reactivo de Sudán III, el cual es un colorante utilizado para detectar lípidos debido a la afinidad que tiene con los ácidos grasos. En base a esto durante la realización del procedimiento experimental se evidenció que al agregar Sudán III a los 2 mL de aceite vegetal este adquirió un tono rojoanaranjado lo cual indicó la presencia de lípidos en la mezcla.

Tubo N°3. De aceite animal + una pizca de Sudán III

Fig 15. El reactivo de Sudán III es un colorante utilizado para detectar los lípidos, esto se debe a que es un colorante lipófilo, es decir, presenta solubilidad en las grasas. Debido a que tiene afinidad con los ácidos grasos la mezcla de estos al entrar en contacto con el colorante genera un color rojo. Durante la realización del procedimiento experimental se evidenció que al agregar Sudán III a los 5 mL de aceite animal este se tornó de un color rojo-anaranjado lo cual indicó presencia de lípidos en la mezcla. 4. Acción del vinagre sobre la caseina de la leche Tubo N°1. 5 ml de leche + 10 gotas de vinagre.

Fig 16. ¿Cuál es la función del vinagre en la reacción? La caseína es una molécula (una proteína) que se encuentra en la leche. El vinagre (ácido acético) contiene átomos sueltos de hidrógeno. Lo que sucede cuando se agrega vinagre a la leche, las moléculas de la caseína de la leche se mezclan con los átomos sueltos de hidrógeno

que contiene el ácido y se produce una reacción química. Las moléculas de caseína contenidas en la leche tienen una carga negativa, mientras que los átomos sueltos de hidrógeno que hay en el ácido tienen carga positiva. Las cargas opuestas se atraen, de modo que las moléculas de caseína y los átomos sueltos de hidrógeno se agrupan y forman coágulos visibles. Por tanto, la función del vinagre en la reacción es romper las estructuras esféricas que contiene la caseína de la leche, para que estas posteriormente se reorganicen en cadenas largas para formar un polímero o producto semisólido blanco que también es llamado cuajada o polímero de caseína. 5. ACTIVIDAD DE LA CATALASA A.

Actividad de la catalasa de tejido vegetal sobre agua oxigenada.

Ilustración punto 1. Papa + 3 gotas de agua oxigenada sin cocinar

Se puede observar que hay un ligero desprendimiento de burbujas. Ilustración punto 2. Papa + 3 gotas de agua oxigenada en calentamiento.

Al compararse los resultados con los obtenidos en el punto 1 se puede observar que en el punto 2 no hay desprendimiento de burbujas. ¿Qué ocurre? Lo que ocurre es que el calor neutraliza la catalasa contenida en la papa impidiendo que esta descomponga el agua oxigenada. B.

ACTIVIDAD DE LA CATALASA DE TEJIDOS ANIMALES SOBRE AGUA

OXIGENADA.

Ilustración punto 1. Hígado + 3 gotas de agua oxigenada sin cocinar

En la parte experimental del hígado se da una mayor liberación de burbujas que en la papa, lo que sucede es que el hígado presenta mayor proporción de contenido de catalasa lo que hace que se dé una mayor reacción. Ilustración punto 2. Hígado + 3 gotas de agua oxigenada en calentamiento.

Lo que sucede en el punto 2 es lo dicho anteriormente en la experiencia de la cocción de la papa, la catalasa es neutralizada por el calor suministrado lo que hace que no se dé una reacción con el agua oxigenada, eso es lo que sucede en la actividad enzimática.

DISCUSIONES DE RESULTADOS 1. ¿Qué reactivos empleó para identificar almidones, azúcares reductores, proteínas y lípidos?

SUSTANCIA

R...