Informe de Laboratorio Componentes Químicos de la Célula PDF

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Departamento de Ciencias BiológicasI NFORME DE LABORATORIOCOMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULAIntegrantes:Juan Abarca Alexis Ceballos Araceli Mena1. Introducción Todas las formas de vida, poseen una organización celular, lo que quiere decir que ciertas moléculas se organizan en una forma específica y p...

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INFORME DE LABORATORIO COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA Integrantes: Juan Abarca Alexis Ceballos Araceli Mena 1. Introducción Todas las formas de vida, poseen una organización celular, lo que quiere decir que ciertas moléculas se organizan en una forma específica y precisa, éstas interactúan entre sí para dar forma a la estructura celular. (Castiñeira, 2017)1 Las células son las responsables de la construcción de tejidos y organismos, a la vez que las moléculas forman las células. Al observar desde una perspectiva química a las moléculas observamos que están conformadas en un 98% por los elementos C, H, O, N, P y S, siendo el 2 % restante representado por elementos como el Fe, Ca , Na, K, Cu, Mg, I, Cl (García, 2014) 2. Al combinar los seis elementos principales se pueden formar millones de moléculas distintas. Las moléculas orgánicas como los hidratos de carbono, lípidos, proteínas (en los cuales nos centraremos en este laboratorio) y ácidos nucléicos, son distintas tanto química, estructural y funcionalmente. Estas moléculas tienen propiedades que las diferencian unas de las otras; los lípidos son hidrofóbicos y no polares (Cruz, 2018)3, las proteínas están formadas por aminoácidos y los hidratos de carbono que contienen a los monosacáridos, polisacáridos y disacáridos, este último conocido por incluir a los azúcares reductores. (Zárate, 2019)4 Las moléculas inorgánicas que analizamos en este laboratorio son las llamadas sales minerales, las cuales están a cargo de funciones estructurales y reguladoras (como nivel de pH, reacciones metabólicas y presión osmótica). Los experimentos realizados en esta ocasión corresponden a, identificación de azúcares reductores mediante la reacción de Fehling, identificación de polisacáridos mediante la prueba de Lugol, identificación de proteínas mediante la prueba de Biuret, la solubilidad de los lípidos y la determinación de presencia de Catalasa. El grupo frente a los experimentos realizados planteó la siguiente pregunta: ¿Qué reacción podremos observar cuando juntemos el aceite con la acetona? Después de analizar la pregunta se propuso la siguiente hipótesis de cara a los resultados de los experimentos: Cuando juntemos el aceite con la acetona, estos se mezclaran y resultará en una mezcla homogénea. 2. Objetivos Los objetivos de este laboratorio son identificar la presencia de azúcares reductores mediante la reacción de Fehling, la presencia de polisacáridos mediante la prueba de Lugol, la presencia de proteínas mediante la prueba de Biuret, la presencia de catalasa en un hígado sometido a distintas temperaturas; y reconocer la solubilidad de lípidos en distintos medios (agua y acetona) y los tipos de sales minerales y las funciones de estas.

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3. Materiales y métodos -Reacción de Fehling: Para esta experiencia contamos con 6 distintos tipos de azúcares en matraces Erlenmeyer, tenemos Glucosa, Fructosa, Lactosa, Maltosa, Sacarosa y Almidón. Con una pipeta se extrajo 1 ml de cada una de las soluciones y se pusieron en los tubos de ensayo rotulados para poder identificarlos. Después se agregaron las soluciones de Fehling, el primero es el Fehling A (Sulfato Cúprico) y el segundo es el Fehling B (Tártrato de Potasio). A cada una de las soluciones se le agregaron 0.5 ml de Fehling A y B con la pipeta. Todas las soluciones quedaron con un color azul. Posteriormente se llevó a baño maría durante 5 minutos a una temperatura de 60°C. Al cabo de 5 minutos se sacaron los tubos de ensayos para poder revelar cuál serían los azúcares reductores, estos se tornaron en un color rojo y los que no, mantendrían el color azul. -Reacción de Lugol: Se añadió con una pipeta unas gotas de Lugol a distintos alimentos; pan, manzana, calabacín, una papa y un poco de azúcar, todo esto con el fin de identificar cual de todos estos sujetos de prueba posee más polisacáridos. Mientras más oscuro se torne el líquido, una mayor presencia de polisacáridos hay. -Reacción de Biuret: En tubos de ensayo se introdujeron distintos alimentos; gelatina, albúmina, yema de huevo, caldo de pollo natural e industrial, salchicha, jamón y agua destilada. Luego se agregó la reacción de Biuret (Hidróxido de Sodio y Sulfato Cúprico). La intensidad del color de las distintas muestras definirá cual de cada una de estas posee más proteínas. -Solubilidad de Lípidos: Teníamos dos tubos de ensayo, en los cuales pusimos 1 ml de aceite con una pipeta de vidrio. Con una pipeta al tubo n°1 le agregamos 1 ml de acetona (solvente orgánico) sin tocar la boquilla del tubo. Repetimos el mismo proceso con el tubo n°2, solo que en esta ocasión en vez de acetona, agregamos 1 ml de agua destilada. Luego agitamos con fuerza los tubos para poder ver las bases que resultan. -Reconocimiento de Catalasa: Para este experimento utilizamos 3 tubos de ensayo previamente rotulados, en uno de estos dejamos un trozo de hígado. El tubo n°1 se llevó a incubar en frío durante 10 minutos, el tubo n°2 se incubó a 100°C durante 10 minutos y el tubo n°3 a baño maría a 37°C (temperatura corporal) durante 10 minutos. Pasado el tiempo indicado se retiran los tubos de ensayo. Después a cada uno de los tubos se les agregó 1 ml de Peróxido de Hidrógeno sin tocar la boquilla del tubo para poder observar la reacción y reconocer la presencia de la Catalasa.

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4. Resultados No modificar los resultados que se encuentran en este informe, usted sólo debe rellenar con las observaciones y respuestas a las preguntas que tiene cada ítem.

Actividad 1: Reconocimiento de hidratos de carbono. 1.1 Identificación de azúcares reductores mediante la reacción de Fehling Observe el siguiente vídeo donde se muestra la Reacción de Fehling para distintas muestras, complete la tabla con la observación de los resultados: https://www.youtube.com/watch?v=Loaa_agy5WU Tabla N°1: Resultados de presencia/ausencia de azúcares reductores mediante reacción de Fehling Tub o

1

2

3

4

Muestra

Resultado

Observaciones interprete el resultado de color obtenido

Glucosa 5%

Presencia de Azucares Reductores (+)

La muestra obtuvo un color rojizo, lo cual significa que dio positivo a la prueba, es decir esta azúcar es reductora.

Fructosa 5%

Lactosa 5%

Maltosa 5%

5

Sacarosa 5%

6

Almidón 5%

Presencia de Azúcares Reductores (+) Presencia de Azucares Reductores (+)

La muestra obtuvo un color rojizo , lo cual significa que dio positivo a la prueba , es decir esta azúcar es reductora.

Presencia de Azucares Reductores (+)

La muestra obtuvo un color rojizo , lo cual significa que dio positivo a la prueba , es decir este azúcar es reductora.

Ausencia de Azúcares reductores (-)

Ausencia de

La muestra obtuvo un color rojizo , lo cual significa que dio positivo a la prueba , es decir este azúcar es reductora.

La muestra no varió de color manteniéndose en el tono azul, por lo tanto, dio negativo dado que no logro reducir al sulfato de cobre (II) a Oxido de Cobre (I). Este disacárido no es reductor. La muestra se mantuvo de un color celeste/azul,

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Azúcares Reductores (-)

esto determina que este polisacárido da negativo a la prueba, por lo tanto no es una azúcar reductora.

1.2 Identificación de polisacáridos mediante la prueba de Lugol Observe el siguiente vídeo e interprete los resultados que se muestran para la Reacción de Lugol en distintas muestras, complete la tabla: https://www.youtube.com/watch?v=ivbQnY9Qg0I Tabla N°2: Identificación de almidón en distintos alimentos mediante la aplicación de lugol Tub o

Muestra

1

Papa

2

Resultado : Presencia de Almidón (+)

Observaciones interprete el resultado de color obtenido Se observó que en presencia de Lugol la papa se tornó de un color más oscuro, dando positivo a esta prueba, mas no como el pan.

Presencia de Almidón (+)

Se logra observar que en las orillas de la manzana había una tonalidad más oscura que en el centro, al estar madura la manzana posee menos cantidad del polisacárido, ya que este se va degradando en azúcares más simples, sin embargo, si posee almidón, en este caso dio positivo en los bordes de la fruta. Al agregarle el Lugol en su mayoría tomó una tonalidad café no tan oscura como con los otros alimentos, pero a pesar de esto dio positivo a la prueba porque se observan zonas pequeñas con una tonalidad más oscura, por lo tanto, posee muy poca cantidad de almidón. Se observó un color muy oscuro al interaccionar con el Lugol, lo que demuestra que posee una alta cantidad de almidón.

Manzana

Presencia de Almidón (+) 3

4

Zapallo Italiano

Pan

Presencia de Almidón (+)

Ausencia de Almidón (-) 5

Azúcar

El azúcar de mesa es también conocido como el disacárido Sacarosa, como esta prueba es para identificar el polisacárido almidón, esta muestra claramente será negativa y no se teñirá de un color oscuro como las demás.

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Actividad 2: Reconocimiento de proteínas 2.1 Identificación de proteínas mediante la prueba de Biuret Observe el siguiente vídeo e interprete los resultados para la Reacción de Biuret en distintas muestras, complete la tabla: https://www.youtube.com/watch?v=JhR1ZVcMkSk Tabla N°3: Identificacion de proteinas en distintos alimentos mediante la reacción de Biuret Tu bo

Muestra

1

Gelatina

Presencia de Proteínas

2

Albúmina

Presencia de Proteínas

Resultad os

Presencia de Proteínas 3

4

5

6

Yema de huevo

Caldo de pollo natural

Caldo de pollo industrial

Salchicha

7

Jamón

8

Agua destilada

Ausencia de proteínas

Presencia de Proteínas

Presencia de Proteínas Presencia de Proteínas

Ausencia de proteínas

Observaciones interprete el resultado de color obtenido Se observó un color morado al término de la reacción, lo que quiere decir que sí tiene presencia de polipéptidos. Al término de la reacción, esta muestra posee el color morado dando positivo por lo tanto tiene presencias de proteínas. Se observó una tonalidad más oscura al término de la reacción, lo que se puede deducir que posee proteínas pero no en gran cantidad debido que obtuvo un color un poco más oscuro que la muestra control sin proteínas. Posee un color similar a la muestra control que no poseía proteínas (agua destilada), lo que determina que la muestra tiene ausencia de proteínas. Se observó una tonalidad más oscura que las muestras con ausencia proteica, se deduce que contiene una cantidad mínima de proteínas. La muestra resultante es de un color lila, lo que determina la presencia y positividad a proteínas en esta muestra. Se observó un color azul/violeta, lo que determinaría la presencia de proteínas, pero no en gran cantidad como otras muestras. Se utilizó como muestra control para determinar la tonalidad de una muestra en ausencia de proteínas.

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Actividad 3: Solubilidad de los lípidos Observe el siguiente vídeo e interprete los resultados en relación a la Solubilidad de los lípidos. https://www.youtube.com/watch?v=bO1NRNtPUGk Tabla N°4: Solubilidad del aceite (lípido) en dos medios distintos (Agua y Acetona) Tubo

Muestra

1

Aceite + Agua destilada

2

Aceite + Acetona

Resultado: Insoluble

Soluble

Observaciones: La muestra es insoluble, ya que se pudo observar una muestra heterogénea donde se logró diferenciar tanto el soluto y el solvente. Se observó una muestra homogénea, ya que el aceite logró disolverse en la acetona.

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Actividad 4: Sales minerales 4.1 Responda las siguientes preguntas en relación a las sales minerales: 1. ¿Cuál es la función de las sales minerales en la regulación de la homeostasis celular? Los sales minerales se dividen según su solubilidad la cual tenemos sales disueltas también conocidas como sales ionizadas que aparecen en un medio acuoso. Su función es sostener los niveles de sal y la homeostasis es decir es el conjunto de sistemas que se activan para la autorregulación del organismo, impidiendo la alteración en la composición y las propiedades del medio interno del mismo. La homeostasis consigue mediante la autorregulación que el organismo mantenga una relativa constancia en su autorregulación. Los sales minerales además de regular la presión osmótica, el volumen de las células, regula las acciones enzimáticas y controla el ph. (Rojas, 2020)5

2. ¿Qué son las sales precipitadas y que función cumplen en los organismos? Son sales insolubles, que se encuentran en los seres vivos en un estado sólido, cristalizadas y no ionizadas. Estas cumplen funciones estructurales, como por ejemplo puede ser el Carbonato de Calcio (CaCO3), Fosfato de Calcio (Ca3(PO4)2) y el Sílice (SiO2), los cuales forman estructuras como de caparazones, exoesqueletos, conchas de moluscos, y dientes (Carbonato), endoesqueletos de vertebrados (Carbonato y Fosfato), estructuras de sostén en algunos vegetales como las gramíneas y espículas de algunas esponjas (Sílice).

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Actividad 5: Reconocimiento de enzimas 5.1 Determinación de la presencia de Catalasa Observe el siguiente vídeo e interprete los resultados que se muestran. https://www.youtube.com/watch?v=lDdKapD9QDU En la siguiente imagen, dibuje lo que observa al agregar agua oxigenada al hígado de pollo sometido a frío (1), sometido a alta temperatura (2) y sometido a una temperatura de 37°C (3)

1

2

3

Observaciones Tubo N°1: Se logra observar un burbujeo en esta muestra, lo cual demuestra que se produjo actividad de la enzima catalasa, esta no alcanza su máximo nivel de actividad, ya que se observa que su velocidad de reacción fue menor comparada con la del tubo N°3, en lo que afectaría el estar a una temperatura menor que la que la corporal.

Observaciones Tubo N°2: Se observa que en esta muestra no ocurre reacción, debido a que no hubo actividad de la enzima catalasa, ya que ésta se desnaturaliza completamente al exponerse a una temperatura elevada.

Observaciones Tubo N°3: Se logra observar que la velocidad de reacción en esta muestra es mayor comparada con la del tubo de ensayo N°1, se puede inferir que la actividad de la enzima catalasa es mayor cuando es sometida a temperaturas cerca a la corporal, el burbujeo de la muestra aumentó hasta casi el límite del tubo de ensayo que la contenía.

5. Discusión

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-Reacción de Fehling: Al finalizar la reaccion y luego de observar sus resultados, podemos determinar cuales de los hidratos de carbono poseen capacidad reductora en este caso denominados azúcares reductores, estos azúcares en la reacción de fehling al mezclarse los reactivos A y B se puede determinar cual de estos azúcares es reductor o no, ya que si son reductores estas tienen la capacidad de reducir al Fehling A en un medio alcalino. “Los monosacáridos y disacáridos que poseen un enlace monocarbonílico y entran en contacto con una solución de pH alcalino, son capaces de reducir compuestos. Esto gracias a las características del grupo carbonilo (C anomérico en formas cicladas) libre. Debido a esta propiedad y la presencia de un azúcar reductor, hacen que se evidencie la reacción de Fehling (Moreano, 2015)”6. -Reacción de Lugol: Ya finalizada la reaccion y rotulado los resultados obtenidos, se puede determinar la presencia de almidón en distintos alimentos según la coloración al estar en contacto con el reactivo de lugol, la cual se torna de un color azul/violeta en presencia de almidón en el alimento, debido que el yodo ingresa en la cadena ramificada de la amilasa dejándola de un color azul oscuro “La coloración generada a partir de la reacción del Lugol en contacto con el almidón es por el yodo que el reactivo posee. Por lo que no se genera realmente una reacción química, sino que el yodo penetra entre las espiras de la molécula de almidón, lo que hace que se alteren las propiedades físicas de la molécula, haciendo que se torne azul-violeta (Moreno, 2009).”7 Se expresarán los resultados obtenidos a continuación: 1) El pan fue el alimento que se tiñó de una tonalidad más intensa, ya que el pan es un alimento que contiene altas cantidades de almidón. 2) La manzana no se tiñe de manera completa, más bien se tiñe en mayor medida en los bordes que en el centro de la fruta, esto se debe a que a medida que la manzana madura se produce una hidrólisis del almidón, este se rompe en azúcares más simples como sacarosa, fructosa o glucosa. 8 3) El zapallo italiano se le observa una tinción casi nula, pero es positivo a esta prueba, ya que se logra observar pequeñas zonas en los bordes de tonalidad más oscura lo que determina presencia de almidón. 4) A la papa se le observa de manera casi inmediata una tonalidad más oscura, lo que determina una gran presencia de almidón, pero no mayor que la del pan. 5) El azúcar al momento de interactuar con el reactivo de lugol no presentó una tonalidad más oscura, manteniendo el color original del lugol, esto indica que no hay presencia de almidón, ya que el azúcar de mesa es el disacárido sacarosa. -Reacción de Biuret: Al finalizar este método y de observar sus resultados, se logra determinar cualitativamente la cantidad de proteínas en las distintas muestras de alimentos utilizados, se utiliza el reactivo de biuret es el sulfato cúprico diluido en una solución alcalina. Esto logra determinar en los alimentos la presencia de dos o más enlaces peptídicos, estos compuestos forman complejos organometálicos con los iones cúpricos, dando el color lila que determinaría la positividad en la muestra (Gutierrez et al., 2002) 9. Además se utilizó una muestra control para la ausencia de enlaces peptídicos (agua destilada) la que toma un color celeste. A continuación se detallaran los resultados de las muestras obtenidas: 1) La gelatina presentó una tonalidad morada bastante fuerte lo que se podría deducir como una alta presencia de enlaces peptídicos en su estructura 2) En la albúmina al igual que en la gelatina se observa una tinción de la muestra en color morado, lo cual determina su positividad y presencia de enlaces peptídicos en su estructura.

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3) En la yema de huevo la muestra se torna de un color amarillo más oscuro, a pesar de no estar entre los rangos que se determinaron (celeste=ausencia / morado=presencia) se puede deducir que al tomar un color más oscuro esta muestra si presenta enlaces peptidicos en su estructura, y el color que toma (amarillo oscuro) es debido al color de la yema del huevo. 4) En el caldo de pollo natural sucede algo no muy esperado, esta muestra presenta un color bastante similar la muestra control de ausencia de proteínas (agua destilada), por lo tanto da negativo a esta prueba, lo que quiere decir que no posee enlaces peptídicos en su estructura, cuando se podría pensar que si al ser de pollo natural. 5) El caldo de pollo industrial a diferencia del caldo natural, si se torna de un colo...