Práctica. Absorcion de Glucosa PDF

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​UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE FISIOLOGÍA Práctica No. 7 Absorción de glucosa Maestros: Martha Leticia Jimenez Pardo Enrique Moreno Saenz Grupo: 7 Integrantes: Aguilar Castañeda Liliana __________________________ Vázquez Pérez Miguel Ángel _______________...

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE FISIOLOGÍA

Práctica No. 7 Absorción de glucosa Maestros: Martha Leticia Jimenez Pardo Enrique Moreno Saenz

Grupo: 7

Integrantes: Aguilar Castañeda Liliana __________________________ Vázquez Pérez Miguel Ángel _______________________ Ramos Urbieta Beatriz Alejandra ____________________

Fecha:4 mayo 2017

➢ OBJETIVOS ○ ○ ○

Analizar la importancia que tiene la presencia de oxígeno en la absorción de carbohidratos en el duodeno. Comprobar que el 2-4 dinitrofenol inhibe la producción de ATP. Demostrar que el transporte de glucosa a través del intestino delgado de la rata es por transporte activo secundario.

➢ MÉTODOLOGIA ○ Preparación de sacos intestinales. Después de obtener de 2 a 3 cm de intestino delgado de la porción duodenal de una rata luego de sacrificarla, se deberá insertar una cánula en la luz del segmento intestinal, y con una jeringa que contenga solución Tyrode se deberán lavar los segmentos intestinales, examinando que el tejido no presenta perforaciones. Para hacer la inversión de los segmentos intestinales, primero se deberá hacer un nudo en la parte inferior del intestino de manera que quede ocluido completamente. Posteriormente se impulsa el extremo ocluido hacia el extremo abierto deslizándose por una varilla, para que la superficie mucosa del intestino delgado quede por fuera y el nudo del extremo atado quedarán por dentro del saco invertido. Luego se tomará el extremo abierto del saco intestinal y se introducirá en el tubo de vidrio de la cámara de órganos aislados metiendolo en el tubo unos 5mm, y se amarrara este extremo al tubo de la cámara de órganos. ○ Experimento control Cuando el saco intestinal se encuentre dentro de la cámara de órganos se llenará con una solución salina de Tyrode que se encuentre a 37°C ocupando una cánula acoplada a una jeringa, y después de observar que el saco no presente fugas se deberá sumergir en una solución de Tyrode-glucosa que, de igual forma se encuentra a 37°C cuidando que tanto la solución interior como la exterior no sobrepase el borde superior del saco atado a la varilla. Posteriormente se acopla el sistema de aeración y se deberá mantener la preparación en baño maría a una temperatura constante de 37°C. ○ Toma de muestra Se tendrán que tomar muestras de tiempo cero, de las soluciones externas e internas del saco intestinal, utilizando una cánula conectada a una jeringa. Ocupando tiras reactivas se determinará la concentración de glucosa en la muestras, y después de pasar 10 minutos se deberá volver a medir la concentración de glucosa que se encuentra en el interior del saco, Se tienen que hacer estas determinaciones cada 10 minutos hasta completar 5. Para cada determinación es importante que en todo momento la temperatura y aireación de mantengan constantes.

○ Efecto de la ausencia de oxígeno en la absorción intestinal de glucosa Se colocará un saco intestinal que contenga en su interior una solución salina de Tyrode a una temperatura de 37°C dentro de una cámara que contenga solución salina de Tyrode-glucosa a 37°C, solo que la preparación se deberá mantener sin adaptar el sistema de aeración pero con una temperatura constante. Se tendrán que hacer las determinaciones en la soluciones dentro y fuera del saco y proseguir con las mismas técnicas para determinar la concentración de glucosa descritas anteriormente. ○ Efecto del 2-4 dinitrofenol en la absorción intestinal de glucosa Después de colocar en saco intestinal en la cámara de órganos aislados se llenará el saco con una solución tyrode a 37°C, y para este caso se colocará en una solución Tyrode-glucosa con 2-4 dinitrofenol. Se deberá medir la concentración de glucosa en el tiempo cero dentro y fuera del saco intestinal y, de la misma forma que en los experimentos anteriores, se realizarán 5 determinaciones cada 10 minutos. ○ Determinación de glucosa por medio de tiras reactivas. Se deberá obtener una gota de la solución problema y colocarla en la zona reactiva de la tira, se tendrá que dejar reaccionar aproximadamente durante 1 minuto, para poder observar el cambio de color efectuado de acuerdo a la concentración de glucosa presente en la muestra y posteriormente compararlo con la escala cromática proporcionada en el recipiente de las tiras ➢ RESULTADOS ○ Experimento control ○ Solución de Tyrode-glucosa 2% Tiempo (minutos)

0

10

20

30

40

50

Concentración de glucosa

0 mmol/L

2.8 mmol/L

5.5 mmol/L

17 mmol/L

17 mmol/L

17 mmol/L

Concentración de glucosa exterior

17 mmol/L

○

Efecto de la ausencia de oxígeno

Tiempo (minutos)

0

10

20

30

40

50

Concentración de glucosa

0 mmol/L

2.8 mmol/L

2.8 mmol/L

5.5 mmol/L

5.5 mmol/L

5.5 mmol/L

○

Efecto del 2-4 dinitrofenol.

Tiempo (minutos)

0

10

20

30

40

50

Concentración de glucosa

0 mmol/L

2.8 mmol/L

5.5 mmol/L

5.5 mmol/L

5.5 mmol/L

5.5 mmol/L

Concentración de glucosa exterior

17 mmol/L

➢ ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN A) EXPERIMENTO CONTROL

En el experimento control las tiras reactivas que reaccionan con las muestras de la disolución de glucosa externa no mostraron un cambio de la concentración de glucosa, que fue de 17 mmol/L. En cambio las tiras mostraron que la concentración de glucosa aumentó paulatinamente dentro del saco del intestino invertido. De tal manera que a los 20 minutos la concentración había llegado a los 5.5 mmol/L,elevándose el valor a los 17 mmol/L en los 30, 40 y 50 minutos . Este movimiento ocurre por el ingreso de glucosa a través de la membrana de las células epiteliales por transporte activo secundario con Na+.Que después pasa por difusión facilitada al Interior del saco intestinal invertido. De ahí el aumento de la concentración de glucosa de la disolución interior. “Una proteína transportadora transporta dos Na+ y una glucosa al mismo tiempo, los mueve desde la luz del intestino hacia las células epiteliales de revestimiento. Este cotransporte requiere una concentración intracelular más baja de Na+, que depende de la acción de otros transportadores, las bombas de Na+/K+ (ATPasa). Puesto que se necesita ATP para dar energía a las bombas Na+/K+ ATPasa, el cotransporte de Na+ y glucosa depende de manera indirecta del ATP y, así, puede considerarse transporte activo secundario” Fisiología Humana, 12va Edicion - Stuart Ira Fox

“Todos los carbohidratos se absorben como monosacáridos. La glucosa pasa a través de las células absortivas de las vellosidades por transporte activo secundario que está acoplado al transporte activo de Na+. El transportador tiene sitios de unión para una molécula de glucosa y dos iones de sodio. Como los dos iones Na+ y la glucosa se desplazan en la misma dirección, se trata de un cotransportador, o simporte. Los monosacáridos se movilizan luego hacia afuera de la célula absortiva a través de la superficie basolateral por difusión facilitada y entran en los capilares de la vellosidad.” (Tortora, 2006) “El transportador de glucosa sodio dependiente, SGLT1, es responsable del transporte activo de la glucosa junto con sodio frente a un gradiente de concentración en el citoplasma del enterocito. La glucosa es bombeada fuera del enterocito al espacio intracelular por el transportador de glucosa 2 (GLUT2).” (Food and Agriculture Organization of the United Nations,1999) “La molécula de glucosa y el Na+ se ligan a un transportador móvil común a la altura del borde luminal de las microvellosidades. El transportador los traslada al otro lado de la membrana, donde ambos se liberan. En el lado intracelular de la membrana, donde la concentración de K+ es alta, éste ocupa el punto de enlace del Na+. La molécula transportadora posee mucho menos afinidad por el azúcar, el complejo transportador K+ regresa a la superficie luminal donde se libera el K+. Otra molécula de glucosa y Na+ se unen a la molécula transportadora para reiniciar el proceso. La concentración intracelular de Na+ se mantiene baja gracias al transporte activo de Na+, dependiente de ATP, a través de la membrana. Se mantiene un gradiente de concentración que favorece el transporte conjunto de glucosa y Na+ al interior de la célula por lo que aumenta la concentración de glucosa al interior de la célula y el monosacárido se difunde fuera de la célula hacia la circulación.” (Sernka y Jacobson, 1981) B) AUSENCIA DE OXÍGENO En el experimento con ausencia de oxígeno provoca que la ATP sintasa no pueda llevar a cabo su función ya que no existe un gradiente de protones,a nivel de absorción de glucosa esto no tiene efecto debido a que al no haber ATP disponible en las células, la bomba de Na/K no lleva a cabo su función provocando que el Na no salga de los enterocitos,de este modo al no existir un gradiente de Na no se puede llevar a cabo el transporte de glucosa. Como no pasa la glucosa por lo cual falta este glucósido, las proteínas esenciales se metabolizan para convertirse en energía y evitar daños irreparables. Haciendo el proceso más lento pero obteniendo la misma concentración al final que el experimento control.

Con base en los resultados encontramos que la falta de oxígeno disminuye la absorción de glucosa. Esto es debido que para que se pueda realizar el transporte de la glucosa es necesaria la presencia de ATP para el funcionamiento de la bomba Na/K. Esta bomba mantiene el gradiente de concentración de sodio necesario para el transporte activo secundario de la glucosa del medio al interior de las células intestinales. Basado en esto se observa que es necesario que haya respiración celular para la obtención de energía en forma de las moléculas de ATP y que la absorción de glucosa se pueda llevar a cabo. Según lo anterior encontramos que a falta de oxígeno la respiración celular no se lleva a cabo y por ende se ve interrumpida la absorción de glucosa. C) EFECTO DEL 2-4 DINITROFENOL “Los venenos metabólicos, tales como el 2,4 dinitrofenol, la florixina y la ouabaína, inhiben el transporte de glucosa así como el de la galactosa. El transporte de glucosa es inhibido por ouabaína (glucósido cardíaco que bloquea la bomba de Na+), cianuro y los desacoplantes de la fosforilación oxidativa como el dinitrofenol.” (Sernka y Jacobson, 1981) “Los compuestos lipofílicos débilmente ácidos pueden desacoplar la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa o “cortocircuitar” el gradiente de protones. Los desacoplantes, como el 2,4-dinitrofenol, normalmente se encuentran en el citosol como aniones ; pueden tomar protones de la membrana mitocondrial interna, pueden difundir en su forma neutra a través de la membrana interna y disociarse de nuevo en el lado de la matriz. Mediante el transporte de protones desde el espacio intermembrana de la matriz, los desacoplantes destruyen el gradiente de protones formado y con ello hacen sucumbir a síntesis de ATP: la energía no utilizada del potencial de membrana se libera en forma de calor. El desacoplante acelera la transferencia de electrones desde el NADH al O2, puesto que el transporte de protones no puede conseguir alcanzar la fuerza protón motriz.” (Müller, 2008). ➢ CONCLUSIONES

●La absorción de glucosa dentro del saco intestinal depende de un transporte activo secundario, el cual es un transporte acoplado llamado simporte donde ocupa iones Na+ y mueve a la glucosa en la misma dirección, es decir, desde el líquido extracelular en la luz del intestino a través de la membrana plasmática de la célula epitelial, para, posteriormente llegar a los capilares por medio de un transporte pasivo. Este proceso de absorción puede variar con respecto al tiempo dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el intestino.

●El 2-4 dinitrofenol actúa como inhibidor de la producción de ATP, lo cual afecta a la

absorción de la glucosa pues éste proceso requiere un gasto energético. ● La ausencia de oxígeno provoca la disminución de la absorción de glucosa en el intestino delgado debido a que sin él no se llevan a cabo las reacciones celulares donde se produce ATP, lo cual disminuye la absorción pues, como ya se mencionó, ocurre mediante transporte activo secundario. Por lo tanto, el efecto del 2-4 dinitrofenol es la inhibición en la producción de ATP al no generarse el gradiente de pH, pero si permite que la cadena de transporte de electrones continúe funcionando; por el contrario en la Solución con Tyrode-Glucosa tiene el fin de lograr un pH apropiado, por eso se tomó como control. Se verificó que la glucosa se absorbe por transporte activo, por requerir energía para que pasara al interior del saco intestinal. Por ello la interrupción de la producción de energía provocó la disminución de la absorción. La ausencia de oxigenación y la presencia del agente desacoplante 2,4-dinitrofenol provocaron una disminución en la producción de energía y por lo tanto de la absorción de glucosa. Las tiras reactivas de glucosa oxidasa- peroxidasa son un buen método cualitativo para conocer la concentración aproximada de la glucosa. Pero pueden fallar relativamente fácil y por ello se requiere de cuidado en su uso.

➢ BIBLIOGRAFÍA ● Müller; Werner. (2008). Bioquímica. Fundamentos para Medicina y

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Ciencias de la Vida. Reverté. pp.520-521 Sernka; Thomas & Jacobson; Eugene. (1981). Fundamentos de fisiología intestinal. Reverté. pp. 118-119 Voet; D., Voet; J. & Pratt; C. (2007) Fundamentos de Bioquímica. Médica Panamericana. pp. 578-579 LeFevre. (2012). Active Transport through Animal Cell Membranes. Springer Science & Business Media. p. 62 Tortora; G. & Derrickson; B. (2006). Principios de anatomía y fisiología. Médica Panamericana. p.934 Fox Stuart Ira (2011). Fisiología Humana.Mc Graw Hill.p.643-544 & 647....