UNIVERSIDAD JORGE TADEO LOZANO KAROL TATIANA MEDINA TOVAR LUISA FERNANDA LARA ARDILA BIOLOGIA GENERAL – GRUPO 9 PRACTICA 2 BIOMOLECULAS ORGANICAS E INORGANICAS 21 DE FEBRERO DE 2013
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS PRESENTES EN LOS SERES VIVOS INTRODUCCIÓN Todos los organismos vivos realizan actividades físicas como trabajar, estudiar correr etc. las cuales están asociadas a funciones químicas en su organismo. La suficiente energía y sustancias necesarias para realizar dichas actividades es sintetizada en algunos casos por el cuerpo y en otros casos es adquirida por medio de alimentos. Estos compuestos químicos se denominan biomoleculas orgánicas e inorgánicas las cuales están presentes en los seres vivos para llevar a cabo procesos importantes como la conservación y producción de energía, construcción y mantenimiento de tejidos, protección y sostenimiento de los órganos y el metabolismo del organismo. En este laboratorio se identificó las proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y sales presentes en muestras orgánicas e inorgánicas como agua, albúmina, leche, extracto de papa, extracto de hígado, extracto de semilla, almidón glucógeno, algodón, bebida hidratante y suero pedialyte, además se identificó la solubilidad de la mantequilla, el aceite de cocina y el aceite oleico en muestras de agua, etanol, éter de petróleo y diclorometano. Utilizando para esta identificación y diferenciación de biomoleculas los reactivos de Benedict, Molisch, Lugol y Biuret las cuales arrojaron pruebas positivas o negativas para cada práctica realizada.
MARCO TEÓRICO Las biomoléculas, son moléculas que constituyen a todo ser vivo. Una célula viva esta formada básicamente por los cuatro bioelementos más abundantes C, H, O y N, que combinados entre ellos de diferentes formas, originan una gran cantidad de compuestos los cuales constituyen la mayor cantidad de masa en una célula. El agua, compuesto líquido indispensable para la vida, está también conformada por bioelementos, su importancia radica en que la mayoría de reacciones intracelulares se llevan a cabo en medio acuoso. Las biomoléculas se pueden dividir en biomoléculas orgánicas e inorgánicas. Las biomoléculas inorgánicas, son fundamentales para la vida pero no son producidas por seres los vivos, en este grupo se encuentran, el agua y sales inorgánicas. Por otro lado, las biomoléculas orgánicas, son aquellas que poseen una estructura a base de carbono y son sintetizadas por los seres vivos, estas a su vez se dividen en: Los Glúcidos o carbohidratos, compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, solubles en agua. Son la fuente más importante de suministro de energía en los seres vivos, se dividen en monosacáridos (azúcares simples), la unión de dos monosacáridos forman los disacáridos y la unión de 3 – 20 monosacáridos forman oligosacáridos, de igual manera la unión de numerosos monosacáridos constituyen los polisacáridos. Los Lípidos, compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno, insolubles en agua, una de sus principales características. Su principal función es almacenar energía en los seres vivos, dentro de este grupo se encuentran los triglicéridos (grasas), fosfolípidos y esteroides.
Las Proteínas, constituidas por cadenas lineales de aminoácidos (formadas por un grupo (NH2) y uno (-COOH)), son el tipo de biomoléculas más diversa que existe. Sus funciones son específicas en cada organismo vivo y varían de acuerdo al tipo de estructura que posean, por lo cual existe un gran número de proteínas dentro de una célula. Existen dos clases de ácidos nucleicos, el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), polímeros especializados en almacenar, transmitir y expresar la información genética en secuencias de aminoácidos, las cuales después de pasar por algunos procesos, pueden conforman las proteínas de una célula. Las biomoléculas orgánicas se pueden identificar a partir de una serie de reacciones químicas, las cuales pueden llevarse a cabo en el laboratorio; para ello necesitamos adquirir conocimiento frente a los reactivos que hacen posibles desarrollar estos experimentos a cabalidad y con éxito#. La prueba con el reactivo de Benedict sirve para identificar azúcares reductores tales como la lactosa, glucosa maltosa y celobiosa, presentes en los carbohidratos los cuales a su vez, son biomoléculas orgánicas presentes en los seres vivos, esta biomolécula es de gran importancia para el organismo ya que es la fuente primaria de energía. El reactivo de Benedict esta formado químicamente por: Sulfato cúprico, citrato de sodio, carbonato anhidro de sodio y NaOH para alcalinizar el medio. Al mezclarse este reactivo con el azúcar se presenta una reacción de oxidación. El cobre II de disolución acuosa y de color azul se reduce a cobre I, el cual se precipita como óxido de cobre I de color rojo. El reactivo de Molisch reacciona con los carbohidratos efectuando una deshidratación catalizada la cual se produce por el ácido sulfúrico presente en este reactivo. Este reactivo es una disolución de alcohol al 15% de a-naftol en etanol, produce una reacción de condensación al reaccionar con el furfural (es un aldehído que se obtiene de desechos agrícolas) para producir un compuesto de color púrpura. El reactivo de Lugol es una disolución de Yodo y Yoduro de Potasio es utilizado como indicador de prueba de yodo, que permite identificar polisacáridos como los almidones, glucógeno y algunas dextrinas, sin embargo este no reacciona con moléculas de azúcar simple como la fructosa o lactosa. En el caso de la identificación de almidón con el Lugol, al mezclase esta nueva solución toma un color azul intenso, el que manifiesta la presencia de almidón. El reactivo de Biuret está compuesto de hidróxido de potasio y sulfato cúprico junto con tartrato de sodio y de potasio, presenta un color azul y cambia a violeta cuando se encuentran proteínas y tiende a rosa cuando se combinan polipéptidos de cadena corta. Las bebidas energizantes básicamente están compuestas por taurina, carnitina, inositol y cafeína, cafeína, hidratos de carbono: sacarosa, fructosa, glucosa, Glucoronalactona, isomaltulos, aminoácidos, Vitaminas: B1 y B2, B6, B12 C ; extracto de hierbas: guaraná, yerba mate, ginseng y minerales. Lo cual es muy similar a la composición descrita en la bebidas enegizantes como el rodeo.
1) RESULTADOS
RECONOCIMIENTO DE PROTEINAS
Inicio
Agua, Albúmina, Leche, Extracto de hígado papa y semillas
6 tubos de ensayo
Muestras
Marcados con el nombre de cada muestra
Agregar 2 ml respectivamente a cada tubo Adicionar
2 ml de Biuret
Mezclar Observar después de 15 min Analizar resultados
Fin
PROTEINAS Reactivo de Biuret 2ml +( Color violeta)
Muestra (2ml) Agua Leche Albumina Hígado Papa Semilla
Resultados + + solucion coloidal + + +
¿Qué cambio y evidencias presenta la muestra frente a la presencia de proteínas mediante la reacción de Biuret?
Muestra (2ml)
Resultados
Hipótesis: De acuerdo a la reacción de Biurte y la composición química de las muestras, se comprobara la presencia de proteínas en la leche, hígado, papa, semillas y albumina. En la prueba de Reconocimiento de proteínas, las muestras que produjeron un color violeta indicado positivo fueron la leche, albumina, hígado, papa y semillas, por lo cual la hipótesis planteada fue comprobada. Sin embargo el resultado con agua fue negativo, debido a que este es un disolvente y por su composición no posee grupos aminoácidos los cuales permiten la formación de proteínas como se evidencia en las demás muestras.
RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS
a- Carbohidratos en general Inicio
8 tubos de ensayo Agua, Albúmina, Leche, Extracto de hígado papa y semillas, pedacitos de papel y Almidón
Muestras
Marcados con el nombre de cada muestra
Agregar 2 ml respectivamente a cada tubo Adicionar
3 gotas reactivo de Molish
Mezclar Lentamente y no mezclar
Adicionar paredes de los tubos
Observar y tomar resultados
Fin
1 ml de H2SO4
CARBOHIDRATOS GENERALES Reactivo de Molish 3 gotas + 1ml H2SO4 +( Color azul-violeta intenso)
Agua Leche
+ solución coloidal + solucion colloidal/ estado gel + solucion colloidal/ estado gel + solucion coloidal + solucion coloidal + solucion coloidal + solucion colloidal + solucion coloidal
Albumina Higado Papa Semilla Papel Almidon
¿ Cuales cambios presentan las ocho muestras al revelar la presencia de carbohidratos, mediante la reacción de Molish? Hipótesis: De acuerdo a la reacción de Molish y la composición química de las muestras, se comprobara la presencia de carbohidratos en el hígado, leche, papa, semillas, pedacitos de papel y almidón. El experimento de carbohidratos muestra todas las muestras de forma positiva, al presental un colo azu-violeta, revelando la presencia de monosacáridos, disacáridos o polisacáridos, con esta reacción no se puede especificar el tipo de carbohidrato ya que se utiliza para un reconocimiento general, de esta forma se comprobó la hipótesis planteada en la pregunta problema. Sin embargo obtuvimos positivo en la muestra de agua a pesar de que no es un carbohidrato, la composición química del reactivo de Molish y el agua se unen por enlaces electrostaticos que produce la interaccion de los O e H de ambos compuestos.
b- Polisacáridos Inicio
Agua, Albúmina, Leche, Extracto de hígado papa y semillas, almidón, glucógeno y copitos de algodón
9 tubos de ensayo
Muestras
Marcados con el nombre de cada muestra
Agregar 2 ml respectivamente a cada tubo Adicionar
Mezclar Observar, analiza y tomar resultados
0.5 ml de Lugol
Fin
POLISACARIDOS Reactivo de Lugol O.5 ml +( Color azul, café oscuro, negro) -( Color amarillo o color ladrillo)
Muestra (2ml) Agua Leche Albumina Higado Papa Glucogeno Algodon Almidon
Resultados + + +
¿En que muestras se encuentra la presencia de polisacáridos, a través de la reacción de Lugol? Hipótesis: De acuerdo a la reacción de Lugol y la composición química de las muestras, se comprobara la presencia de polisacáridos en el glucógeno, copitos de algodón y almidón. El experimento de Lugol, muestra un color azul intenso, mostrando positivo en las muestras de algodón, glucógeno y almidon, comprobando asi la hipótesis establecida. Estas muestras, están formadas principalmente por celulosa, glucosa ,amilosa y amilopectina, compuestas en su totalidad por multiples uniones de monosacáridos, por tal motivo forman polisacáridos y se pudo comprobar a través del reactivo de Lugol.
c- Carbohidratos Reductores
Inicio
Agua, Albúmina, glucosa, almidón, glucógeno, leche, pedialite, bebida energizarte.
8 tubos de ensayo
Muestras
Marcados con el nombre de cada muestra
Agregar 1 ml respectivamente a cada tubo Adicionar
Mezclar Colocar los tubos en agua hirviendo
1 ml de Benedict
Observar y tomar resultados
Fin
CARBOHIDRATOS REDUCTORES Reactivo de Benedict 1 ml. Calentar por 10 min +( Color ladrillo) -( Color azul)
Muestra (1ml) Agua Albumina Glucosa Almidon Glucogeno Leche Pedialite Energizante
Resultados + + Solucion coloidal +
¿Cuales muestras revelan la presencia de carbohidratos reductores mediante la reacción de Benedict? Hipótesis: De acuerdo a la reacción de Benedict y la composición química de las muestras, que puedan tener glucosa, maltosa fructuosa o celobiosa, se comprobara la presencia de carbohidratos reductores en la glucosa, leche, pedialite y bebida energizante. Deacuerdo a los resultados obtenidos por la reacción de Benedict, se comprobó la hipótesis en cuanto a la glucosa, leche y energizante, debido a que están compuestos principalmente por glucosa, el carbohidrato reductor mas abundante en compuestos y el organiizmo. Por otro lado obtuvimos un resultado negatico, en la muestra de pedialite, debido a que esta compuesto en un alto porcentaje por sodio, potasio, cloruro y en una pequeña proporción glucosa, lo que hace que esta no se manifieste como un carbohidrato reductor.
SOLUBILIDAD DE LIPIDOS
Inicio
3 tubos de ensayo Agua, etanol, eter de petróleo, diclorometano
Muestras
Agregar 3 ml respectivamente a cada tubo
Marcados con el nombre de cada muestra
Adicionar
Una pizca de mantequilla
Mezclar Analizar y tomar resultados 0.2 ml de aceite de cocina
Insoluble – Poco soluble + Muy soluble ++
Repetir todo el procedimiento
0.2 ml de acido oleico
Fin
Muestra (3ml)
Mantequilla
Agua Etanol Eter de petroleo Diclorometano
++ ++
Aceite de cocina 0.2 ml + ++ -
Aceite oleico 0.2 ml + + -
¿Que reactivos permiten la solubilidad de los lípidos? Hipótesis: De acuerdo a la composición y propiedades químicas de los lípidos, se demostrara su solubilidad, en reactivos orgánicos como etanol, éter de petróleo y diclorometano. El experimento de la solubilidad de lípidos, permitio evidenciar que la manqtequilla, el aceite de cocina y el aceite oleico son principalmente solubles en éter de petróleo, aunque algunas de las muestras son solubles en otros reactivos, el éter de petróleo mostro la solubilidad de las muestras en diferentes grados, de esta manera si la muestra es incompatible con las muestras se forma una mezcla heterogénea; si la muestra es poco compatible, no se disuelve en su totalidad y si la muestra es totalmente compatible con los reactivos se forma una solución homogénea. Es importante resaltar que el principal uso del éter de petróleo es como un disolvente organico no polar y una de las propiedades de los lípidos es disolverse en esta clase de reactivos, al igual que en cetonas, cloroformo, benceno.
RECONOCIMIENTO DE ACIDOS NUCLEICOS
Inicio
3 tubos de ensayo
Pipetear por separado
1ml suspensión de levadura 1% 1ml extracto de hígado 1ml patrón ADN
Adicionar a cada tubo
1 ml difenilamina
Calentar 20min
Reposar 10 min Observar y tomar datos
Fin
ACIDOS NUCLEICOS Difenilamina 1 ml. Calentar por 20 min y reposar (hielo) 10 min.
Muestra (1ml) Levadura
Resultados -No se manifiesta
Extracto de higado
- Presipitado de color verde (ARN) + color azul (AND)
Patron de ADN
¿En que muestras se evidencia la presencia ácidos nucleicos mediante la reacción con difenilamina? Hipótesis: De acuerdo a la reacción con difenilamina y la composición química de las muestras, se comprobara la presencia de ácidos nucleicos en las tres muestras (ADN, levadura y extracto de hígado).
RECONOCIMIENTO DE SALES
Inicio
4 tubos de ensayo
1ml NaCl 1% Pipetear por separado
1ml KCl 1ml de suero oral 1 ml bebida energizante
Adicionar a cada tubo
5 gotas AgNO3
No Cambios
Calentar
Precipitado blanco
Si Observar y tomar datos
Fin
SALES 5 gotas de AGNO3. Calentar por unos minutos
+(precipitado blanco)
Muestra (1ml) NaCl KCl Suero Energizante
Resultados + No + +
¿Cuáles muestras reflejan la presencia de sales, mediante la reacción con AgNO 3 y sus estructuras química? Hipótesis: De acuerdo a la reacción con AgNO3 y la composición química de las muestras, se observara la presencia de sales en las cuatro muestras correspondientes (NaCl, KCl, suero oral y bebida energizante)
El experimento con AgNO3, perimitio evidenciar la presencia de sales en NaCl , suero oral y bebida energizante, debido a que están conformados si no en su totalidad, en su gran mayoría por sales compuestas por elementos como sodio, potasio, cloruro.
Las proteínas corporales están compuesta por 20 aminoácidos, los cuales tienen diferentes funciones específicas el organismo: # FUNCIÓN
PROTEÍNA
EJEMPLO
Enzimatica
Enzimas
Actúan como catalizadores de las reacciones químicas de las células.
Hormonal
Insulina y el glucagón
son de origen proteico y regulan los niveles de glucosa en la sangre
Estructural
Glucoproteínas
Forman parte de las membranas celulares actúan como receptores facilitando el transporte de sustancias. Forman parte de los cromosomas y regulan la expresión de lo genes
Las histonas Reguladora
Ciclina
Regula la expresión de ciertos genes y la división celular
Defensivas
Inmunoglogulinas:
Actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos. Forman de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias
Trombina y el fibrinógeno:
Protegen las mucosas
Mucinas: Transporte
Hemoglobina: Hemocianina:
Transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados. Transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados Transporta oxígeno en los músculos. Transportan lípidos por la sangre.
Mioglobina: Lipoproteínas: Contractil
Actina:
Constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular
Los lípidos son sustancias poco solubles y su función es la reserva de energía. Las ácidos grasos son insolubles en agua pero muy solubles en compuestos orgánicos como el éter, cloroformo y benceno. La vitamina E formada por los ácidos grasos esenciales (linoléico,linolénico y araquidónico) pertenece a la dieta humana, puesto que el cuerpo no puede sintetizar estos lípidos. Dichos Ácidos grasos son insolubles en agua en metanol y diclorometano. Por otra parte los triglicérido y diglicéridos (Aceites), están presentes en la dieta del ser humano con el fin de conservar energía. se caracterizan por ser insolubles en agua. La lecitina perteneciente a los fosfolípidos es muy importante en la dieta humana pues esta es esencial para las membranas celulares, el cerebro y nervios. son insolubles en agua y por tanto limitan el paso de agua a través de la membrana celular. Los lípidos denominados CHYLOMICRONES son pertenecientes a la dieta humana, pues estos no son c¡sintetizados por el cuerpo, son insolubles en agua pero solubles en compuestos orgánicos. La bebida hidratantes y energizantes contienen alto grado de carbohidratos y proteínas como se muestra a continuaciòn. Bebida energizante Monster Nutriente Por cada 100g Agua 88.45g Proteínas 0g Lípidos 0g Ceniza 0.27g Hidratos de Carbono 11.25g
Bebida energizante Red Bull Información Nutricional
por 100 ml
Energia
192 kJ (45 kcal)
Carbohidratos
11g
Azúcares
11 g
Sodio
0.04g
Bebida energizante Burn Nutrición
100mL
Energía
263 kJ, 62 kcal
Carbohidratos
14,5g
Vitamina B
6,3 mg
B6
0,3 mg
B12
0,38 mg
Acido pantotenico B5
1,5mg
