Práctica 2 - Compuestos de la materia viva PDF

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Guía de estudio y práctica sobre los compuestos de la materia: Carbohidratos, Lípidos y Proteinas...

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE MEDICINA BIOLOGÍA GENERAL CICLO II-2019

Elaborado por: Licda. Iris Pérez Lic. Marlon Sánchez Licda. Leslie Nájera Licda. Iliana Barias PRÁCTICA No. 2 “COMPUESTOS DE LA MATERIA VIVA” FUNDAMENTO TEORICO Los elementos son sustancias que no se pueden dividir en sustancias más simples por medio de reacciones químicas ordinarias. Los elementos primarios, son Carbono, Hidrogeno, Oxígeno, y Nitrógeno, son responsables de más del 96% de la masa de la mayoría de los organismos. Los secundarios como Calcio, Potasio, Cloro y Magnesio, se encuentran pero en cantidades más pequeñas. Y los elementos, como el Yodo y Cobre, se conocen como oligoelementos o elementos traza, ya que solo son necesarios en cantidades muy pequeñas. Solomon (2013) La unión de dos o más elementos químicos da lugar a la formación de moléculas llamadas “compuestos químicos”. Estos compuestos químicos que forman la materia viva se clasifican en: 1. Compuestos Inorgánicos Son sustancias simples de estructura sencilla, formadas por moléculas pequeñas, de bajo peso molecular. Llevan distintos átomos en sus moléculas, la gran mayoría son solubles en agua, cuando están en solución se comportan como buenos conductores de la electricidad. Los puntos de ebullición y fusión de los compuestos inorgánicos son muy elevados. Se caracterizan por NO poseer uniones Carbono- Hidrógeno. Ejemplos: el agua, dióxido de carbono, sales minerales, entre otros. 2. Compuestos Orgánicos Son estructuras más complejas, formados por macromoléculas de alto peso molecular en lo que los átomos de Carbono se unen entre sí mediante enlaces covalentes, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno, y en menor proporción por Azufre, Fósforo y otros elementos. La mayoría es insoluble en agua y soluble en compuestos como el benceno el éter, gasolina y alcohol. No son resistentes al calor, tienen bajos puntos de ebullición y fusión. Estos compuestos orgánicos se clasifican en: Carbohidratos (azúcares), Lípidos (grasas), Proteínas y Ácidos nucleicos (ADN y ARN).

Clasificación de los compuestos orgánicos: Compuesto 1. Carbohidratos: son los más abundantes en la naturaleza

2.

Lípidos: son grupo heterogéneo de compuestos que se caracterizan por ser solubles en solventes No polares e insolubles en agua, resbalosos al tacto

Unidad Estructural Azúcar

No tiene una unidad estructural definida, ya que los diferentes grupos de lípidos son heterogéneos

3.

Proteínas: compuestos más versátiles de las células, implicadas en todos los aspectos del metabolismo, principal componente estructural de las células

Aminoácidos

4.

Ácidos Nucleicos

Nucleótidos

Clasificación Según el número de azúcar: a. Monosacáridos: 1 molécula de azúcar, ej. Glucosa, fructosa, galactosa. b. Disacáridos: 2 moléculas de azúcar, ej. Sacarosa (Glucosa + Fructosa) Lactosa (Glucosa + Galactosa) Maltosa (Glucosa + Glucosa) c. Polisacáridos: >10 moléculas de azúcar, ej. Almidón, celulosa y glucógeno a. Grasas: sólidas a temperatura ambiente b. Aceites: líquidos a temperatura ambiente, formados por tres moléculas de ácidos grasos y una molécula de glicerol

Importancia General  Fuente primaria de energía.  Estructural: forma parte de las membranas celulares.

 Fuente de energía secundaria  Estructural: forma parte de las membranas celulares  Protectora: como aislante térmico en la capa subcutánea de los Lípidos biológicamente importantes están: animales que ayuda a mantener la grasas, fosfolípidos y carotenoides temperatura corporal.  Transporte: ayuda a trasportar las grasas desde el intestino a la sangre. Por su composición:  Fuente terciaria de energía a. Holoproteínas  Estructural: forma parte de las b. Heteroproteínas membranas celulares  Hormonal: insulina es una Por su función: proteína que controla la glucosa a. Estructural presente en la sangre b. Trasportadora  Enzimática: las enzimas son c. Enzimática, etc proteínas cuya función es acelerar una reacción química a. ADN: ácido desoxirribonucleico, doble ADN: Contiene la información cadena helicoidal, un solo tipo. genética b. ARN: ácido ribonucleico, una cadena ARN: copia el ADN, une los helicoidal, tres tipos: Mensajero, aminoácidos y forma ribosomas Transferencia y Ribosomal.

Reacciones bioquímicas relevantes: a) Carbohidratos Complejo de Inclusión: ocurre en Polisacáridos en especial el Almidón al agregar el Yodo cambia de color y esto se debe a que la amilasa absorbe Yodo en cantidad aproximadamente igual a un 20% de su peso, formando el complejo de Inclusión o complejo Azul Violeta. PONER DIBUJITO b) Lípidos Saponificación: Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico descomponiéndose en dos elementos: 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. En el proceso se pueden observar 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. c) Proteínas  Desnaturalización: Es un fenómeno que se manifiesta por una coagulación o precipitado, en donde se da la pérdida de su estructura terciaria de las proteínas, se despliegan y pierden su actividad biológica. Puede ser provocado por factores mecánicos (agitación), físicos (aumento de temperatura) o químicos (alcohol, acetona, urea, detergentes o valores extremos de pH). 

Fig. 1. Desnaturalización de las proteínas.

Catálisis Enzimática: Las enzimas catalizadores biológicos, creadas por los seres vivos. En su mayoría están compuestas por proteínas globulares que catalizan la velocidad de reacción de los sistemas biológicos, al disminuir su actividad de activación, aceleran las reacciones que en forma natural son espontáneas y al ser catalizadores no se deben consumir ni alterar de forma permanente y lo más importante se debe reutilizar constantemente.

Fig. 2. Mecanismo general de la acción enzimática

OBJETIVOS 1. Comprender que la materia viva está constituida por compuestos inorgánicos y orgánicos. 2. Identificar algunos compuestos orgánicos de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas. 3. Conocer los principales reactivos químicos que se utilizan para identificar compuestos orgánicos. 4. Realizar la reacción de saponificación para la elaboración de jabones 5. Comprender en que consiste el fenómeno de desnaturalización y catálisis de las proteínas. MATERIALES: Cátedra

Estudiante

Plumón

5 Pasas

Jabón liquido

Un trozo de hígado de pollo cruda

Reactivos:  Benedict  Lugol  NaOH al 20%  Cu SO4 al 1% SLN de gelatina SLN de almidón SLN de fructosa Agua destilada

Un trozo de hígado de pollo cocida 50 ml de Leche de vaca 10 ml de jugo limón 10 ml de vinagre blanco 1 Clara de huevo 5 ml de acetite de cocina Trozo de una pulgada de grosor de papa cruda pelado 100 ml de Agua Oxigenada Tubos de ensayo, vaso de precipitado (los que compraron entre todos) Una cucharita de metal Tirro Plumón permanente

RECUERDEN QUE EL MATERIAL ES SIEMPRE POR EQUIPO DE LABORATORIO.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Actividad No. 1 “Identificación de monosacárido” PROCEDIMIENTO 1. Toma tres tubos de ensayos 2. Al primero tubo rotula como PASAS: coloque dos pasas maceradas y añada 2ml de agua destilada 3. Al segundo tubo rotula como FRUCTOSA: coloque 2 mL de solución de fructosa 4. Al tercer tubo como ALMIDÓN: coloque 2 mL de solución de almidón 5. Ambos tubos agregue 1 ml de Reactivo de Benedict. (Observa la coloración) 6. Y lleva ambos tubos a baño María durante 10 min. En las siguientes ecuaciones se resume lo ocurrido en el experimento:

Imagen de la coloración del reactivo de Benedict, dependiendo del tipo de monosacárido:

7. Complete el siguiente cuadro: Tubo

COLOR Inicial

Final

Resultado (+ o -)

1. Pasas + H 2O destilada 2. SLN almidón

Conteste: a) ¿Observa algún cambio en la coloración de la solución? Explique:

b) ¿Cuál es el compuesto orgánico que ha identificado el reactivo de Benedict?

c) Escriba la importancia que tiene dicho compuesto orgánico para los seres vivos

Actividad No. 2”Identificación de polisacáridos” PROCEDIMIENTO 1. Toma TRES tubos de ensayos 2. Rotula y prepara los tres tubos de la siguiente manera:  2mL de agua destilada + raspado de papa cruda sin cáscara  2mL de solución de almidón  2mL de agua destilada 3. Agrega a cada uno de los tubos 5 gotas del reactivo LUGOL

4. Complete el siguiente cuadro: Muestra

COLOR Inicial

Resultado (+ o -)

Final

Conteste: a) ¿Qué compuesto orgánico es identificado por el Lugol?

__________________________

b) ¿A qué se debe el fenómeno observado?

c) Menciona dos plantas que son fuente de almidón en la dieta alimenticia:

d) ¿Cuál es la importancia biológica del almidón?

Actividad No. 3 “Saponificación” PROCEDIMIENTO 1. Colocar en un tubo de ensayo 2ml de aceite y 2ml de NaOH al 20%. 2. Rotule el tubo de ensayo 3. Agitar enérgicamente 4. Colocar el tubo al baño María de 20 a 30 minutos. 5. Transcurrido el tiempo observe En las siguientes ecuaciones se resume lo ocurrido en el experimento:

Conteste: a) Explique el fenómeno observado

b) Esquematice la observación

c) Escriba el nombre de tres semillas que son fuente de lípidos

Actividad No. 4”Identificación de Proteínas” La prueba con el reactivo de Biuret es un método que detecta la presencia de compuestos con dos o más enlaces peptídicos, por lo que sirve para la identificación de las proteínas. PROCEDIMIENTO 1. Toma CUATRO tubos de ensayos 2. Prepara cada tubo con las siguiente sustancias:  Tubo 1: 3mL de solución de gelatina sin sabor  Tubo 2: 3mL de clara de huevo  Tubo 3: 3mL de Leche  Tubo 4: 3mL de agua destilada 3. A cada tubo de ensayo agregar rápidamente 4 gotas de CuSO4 al 1% + 1ml de NaOH al 20% componentes del “Reactivo de Biuret” 4. Agite rápidamente 5. Complete el siguiente cuadro: Coloración Resultados (+ o -) Tubos Sustancia Inicial Final 1

Gelatina

2

Clara de huevo

3

Leche

4

Agua destilada

Conteste: a) ¿Qué compuesto orgánico ha identificado?____________________________ b) ¿Con qué estructura de la proteína reaccionó el reactivo Biuret?____________________________________________________________________ c) Escriba el nombre reciben las proteínas presentes en los siguientes alimentos: ALIMENTO PROTEÍNA Carnes Leche de vaca Clara de huevo Gelatina Piel , pelo, plumas, uñas, etc Glóbulos rojos (hemoglobina)

de

Actividad No. 5”Desnaturalización de Proteínas” PROCEDIMIENTO 1. Rotule seis tubos de ensayo 2. Prepara cada tubo con las siguiente sustancias:  Tres tubos con 5 ml de leche  Tres tubos con 5 ml de Clara de huevo 3. Agrega a vinagre y jugo de limón de la siguiente manera: Sustancia Tubos A B 1

Leche

Vinagre

2

Leche

Jugo de limón

3

Leche

Control

4

Clara de huevo

Vinagre

5

Clara de huevo

Jugo de limón

6

Clara de huevo

Control

Resultados (+ o -)

4. Agite hasta que ambas sustancias se mezclan 5. Observar Conteste: a) ¿Qué nombre recibe el fenómeno observado?__________________________________ b) ¿Debido a qué ha ocurrido este fenómeno?

Actividad No. 6”Catálisis Enzimática” PROCEDIMIENTO 1. Coloque en dos tubos de ensayo dos trozos pequeños de hígado crudo y rotúlelos 2. Coloque en dos tubos de ensayo dos trozos pequeños de hígado cocido y rotúlelos 3. Luego cerca del lavamanos, agregue a los que contiene hígado crudo: 5 ml de agua oxigenada a un tubo y al otro 5 ml de agua destilada. Observe la reacción. 4. Realice el mismo procedimiento con los tubos con hígado cocido. 5. Complete el siguiente cuadro: Tubos 1 2 3 4

Sustancia Hígado crudo + agua oxigenada Hígado crudo + agua destilada Hígado cocido + agua oxigenada Hígado cocido + agua destilada

Resultados (+ o -)

Descripción de la observación

Conteste: a) ¿Cuáles son los productos de la reacción?

b) ¿Qué función cumple el agua oxigenada?

c) ¿Por qué se forman las burbujas? ¿Qué indican?

o o

Bibliografía consultada: SOLOMON, E., L. BERG & D. MARTÍN. 2001. Biología. 8ª Edición. Editorial McGraw-Hill Interamericana, México. 1237 p. RODRÍGUEZ, J. A et al. 2011. Manual de Prácticas de laboratorio de Biología General. Escuela de Medicina. Facultad de Medicina. Universidad de El Salvador....