PRCTICA 1Determinacin de Actividad Uresica (AU) en suelos, pastos y Forrajes

INTEGRANTES DEL GRUPO NATALIA ROCO BUITRAGO RAMOSCOD. 1049617604Buitrago.natalia@gmail.comGLORIA JOHANA OLMOSCOD.lochaolmos@yahoo.es Grupo de plataforma: 352001_23

DIRECTOR DE CURSO GRANADOS MORENO JAIRO / jairo.granados@unad.edu.co

CEADTUNJA PROGRAMA INGENIERA AGROFORESTAL16/05/2015

RESUMEN

La ureasa es una exoenzima que cataliza la reaccin de hidrlisis de la urea, el principal producto celular nitrogenado de la degradacin de las protenas y los cidos nucleicos, el cual es ms fcil de eliminar que otras formas de nitrgeno (como el amoniaco) porque es soluble en agua y menos txico (Science in School, 2008). En dicha reaccin, la urea se rompe para formar dixido de Tcnicas para el anlisis de actividad enzimtica en suelos 21 carbono y amonio, como se describe en la siguiente reaccin (Quintero-Lizaola et al., 2005):

H2NCONH2 + H2 O ------ 2NH3 + CO2

La ureasa se encuentra principalmente en semillas, microorganismos e invertebrados. En las plantas, es un hexmero (consiste en seis cadenas idnticas) y se encuentra en el citoplasma. Su pH ptimo es 7.4, y su temperatura ptima 60 C (Kandeler y Gerber, 1988). Se midi la actividad enzimtica de la ureasa en muestras de suelo y forraje. La metodologa consisti bsicamente en extraer con NaCl mediante centrifugacin el sobrenadante el cual se titul posteriormente con HCl e indicador de tashiro que viro a color verde esmeralda. Los resultados arrojaron que la actividad Uresica medida para muestras de suelo y forraje fue de 980 y 755 micromoles de urea/ g. min respectivamente. Siendo mayor la actividad metablica de esta enzima superior en suelos con respecto a la actividad en forrajes.

PALABRAS CLAVES: Actividad Uresica, forraje, suelo, urea, enzimas.

ABSTRACT

Urease Is A exoenzyme that catalyzes the hydrolysis reaction of the urea, the main cell product nitrogen degradation of proteins and nucleic acids, which is easier to remove than other forms of nitrogen (as ammonia) is why Less soluble in water and toxic (Science in School, 2008). In this reaction, the urea breaks para train dioxide techniques for the analysis of soil enzyme activity 21 Carbon and ammonium, as described in the following reaction (Quintero-Lizaola et al., 2005):

H2NCONH2 + H2 O ------ 2NH3 + CO2

Urease is found mainly in seeds, micro-organisms and invertebrates. In plants, it is hexamer UN (consists of six identical chains) and is located in the cytoplasm. Optimum pH is 7.4 and its optimum temperature 60 C (Kandeler and Gerber, 1988). The enzymatic activity of urease in soil and forage samples was measured. The methodology consisted basically removing NaCl by centrifugation the supernatant which is itself subsequently with HCl title and Tashiro indicator Viro an emerald green color. The results showed that the activity of urease paragraph Measure soil and forage samples WAS 980 and 755 micromoles of urea / g. min respectively. Being mayor of the metabolic activity of soil enzyme in excess esta regarding the activity in fodder.

KEYWORDS: urease activity, feed, soil, urea, enzymes.

INTRODUCCINLa calidad y la salud de los suelos se miden a travs de distintos indicadores que evalan su funcionamiento (Doran et al., 1999). Para medir la calidad, se considera qu tan adecuadas son sus propiedades fsicas y qumicas para permitir el intercambio de gases, la retencin de humedad y de nutrientes, la penetracin de races, entre otros. En este contexto, uno de los indicadores que se ha utilizado es la magnitud de la actividad enzimtica de la ureasa involucrada en los procesos antes mencionados. La mayora de las enzimas actan dentro de las clulas, pero algunas son extracelulares. La actividad enzimtica del suelo es importante porque refleja el estado en el que se encuentran sus poblaciones microbianas (Doran, 2002; Gianfreda y Ruggiero, 2006). Dado a la elevada tecnificacin empleada para uso con monocultivos se ha producido un rpido deterioro de los suelos. En vista de esta problemtica, en los ltimos aos se han planteado investigaciones dirigidas al establecimiento de sistemas de manejo conservacionista de suelos, estos han vinculado la tasa de mineralizacin de los mismos con sus propiedades bioqumicas, tales como: el contenido de N (Bending et al., 1998), la relacin C/N (Rivero y Paolini, 1995), contenido de lignina (L) y celulosa (Fioretto et al., 2005), contenido de polifenoles (PP) (Palm y Snchez, 1991), las relaciones L/N, PP/N y (L+PP)/N (Palm y Snchez, 1991; Singh et al., 2007). Dentro de este marco, la actividad enzimtica es considerada como una de las caractersticas ms dinmicas del suelo, ya que responde rpidamente a los cambios en las prcticas de manejo dentro de un sistema. Se utiliza la medicin de la actividad de distintas enzimas del suelo, como por ejemplo la ureasa, para seguir la dinmica de la mineralizacin del N, ya que permite evaluar los cambios producidos en las transformaciones de este elemento esencial en los suelos, como efecto del uso de residuos orgnicos de distintos orgenes, debido a su participacin como enzimas hidrolticas en la descomposicin de residuos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad enzimtica de la ureasa en algunas muestras biolgicas.

1. FUNDAMENTACIN TERICA1.1 MAPA CONCEPTUAL

1.2 diagrama de flujo relacionado con los videos

2. MATERIALES Y MTODOS2.1 LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS Cuadro 1. Lista de materiales y equipos utilizados en la prcticaMaterial equipo(marca)Aplicacin (Operacin unitaria)Capacidad y PrecisinFotografa Real

Balanza analtica OhausPesada(Gravimetra)210g;0,0001g

Tubos de ensayo con gradillaDepsito de las muestras -

Pinzas para buretaSostenimiento -

ErlenmeyerVolumtrica 125 ml

Pipetas Volumtrica 5 y 10 ml

Matraz aforado Volumtrica 100 ml

Bao termostato Mantenimiento de temperatura -

Beaker Volumetra 400 ml

BuretaVolumetra 25 ml

Soporte universalBase

2.2 LISTA DE REACTIVOS UTILIZADOS

Cuadro 2. Reactivos utilizados en la prcticaReactivo (nombre)Frmula MolecularPeso Molecular (g/ mol)concentracin

UreaH2N-CO-NH2600,25M

Ureasa en bfer fosfato de pH 7--0.1%

Cloruro de mercurio HgCl2271.61%

cido clorhdrico HCl36.50.1 N

Indicador de tashiro C15H14N3O2Na + C16H18N3SCl ---- 3H20 + C2H60291.295 gotas

2.3 PROCEDIMIENTOS 2.3.1 Protocolos de muestras analizadasMUESTRALUGAR DE MUESTREOCONDICIONESDESCRIPCIN

Forraje (kikuyo)(pennisetm Clandestinum)Los mismos orgenes que para Suelo se aplican para el forraje. Muestras tomadas en la finca el Molino, de propiedad del seor Carlos LpezIguales condiciones que para el suelo.Textura suaveOlor hierba frescaColor verde intensoSabor agradable al paladarSe tomaron 300 gramos para la realizacin del laboratorio de Bioqumica

SueloBeln Boyac, coordenadas geogrficas de Beln, Latitud: 5.98957, Longitud: -72.9134, localizado en la cordillera oriental provincia del tundama al norte del departamento de Boyac en la ruta, Tunja, Duitama, Santa Rosa, Cerinza BelnEn Beln existen tres climas bien marcadosClima frio hmedo, entre los 2.500 a 3.000 m.s.n.mClima frio subparamo seco, terrenos que estn entre los 3.000 y 3.600 m.s.n.m Clima de paramo seco entre los 3,600 y 3.800. m.s.n.mCon una temperatura promedio de 14C y una altitud de 2.630 m.s.n.m.Color pardo rojizoTextura, franco arcillosoAcidez ph 5.8Olor no caracterstico

Sabor ligeramente a tierra

2.3.2 Flujograma general de los procedimientos desarrollados.

3. RESULTADOS Y DISCUSIN3.1 TABLAS DE DATOS Muestra

Wm (g)VHCL(ml)

suelo1.0200gr1.4

forraje1.0800gr1.3

estndar-1.2

blanco-0.2

3.2. Clculos3.2.1 Actividad Uresica en el tubo estndar

AU=

3.2.2. Actividad Uresica del suelo

AU=

3.2.3 Actividad Uresica del forrajeAU=

3.3TABLA DE RESULTADOSTabla 2. Actividad Uresica de las muestras biolgicasTUBOTIPO DE MUESTRAAU(

1Estndar16.6

2Suelo980

3Forraje755

3.3.1 GRFICAS

3.4 DISCUSIN DE RESULTADOSEn la grfica podemos observar que la actividad de la enzima fue mayor en la muestra de suelo que en la muestra de forraje. La mayora de las tcnicas empleadas en la determinacin de la ureasa cuantifican la liberacin de amonio de un suelo incubado. Varias de ellas difieren en el uso de soluciones tampn o de tolueno. Otros mtodos utilizan la urea residual para estimar la propia hidrlisis de este compuesto (Douglas y Bremner, 1970). Es claro que la mayor transformacin de urea en subproductos, en las muestras analizadas est determinada por su interaccin con el medio ambiente y factores que influyen sobre la actividad de ureasa como cantidad de materia orgnica, humedad cerca de capacidad de campo, mayor temperatura, pH de suelo cercano a la neutralidad, mayor aportacin de residuos al suelos.

4. CONCLUSIONES La mayor Actividad Uresica del suelo, se puede atribuir a una alta presencia de Materia Orgnica en el mismo y a la gran actividad de la Fijacin Biolgica del Nitrgeno (FBN).

5. BIBLIOGRAFA BENDING, G.; M. TURNER Y I. BURNS. 1998. Fate of nitrogen from crop residues as affected by biochemical quality and the microbial biomass. Soil Biol. Biochem. 30:2055-2065Doran, J.W., Jones, A.J., Arshad, M.A., Gilley, J.E. 1999. Determinants of soil quality and health. En: Rattan, L. (editor). Soil quality and soil erosion. CRC Press, Florida, EUA.Doran, J.W. 2002. Soil health and global sustainability, translating science into practice. Agriculture Ecosystems and Environment. 88, 119-127Douglas, L.A., Bremner., J.M. 1970. Extraction and colorimetric determination of urea in soils. Soil Science Society of American Proceedings. 34, 859-862

Gianfreda, L., Ruggiero, P. 2006. Enzyme activities in soil. En: Nannipieri, P., Smalla., K. (editores). Nucleic acids and proteins in soil. Captulo 12. Springer Publishing Company. AlemaniaKandeler, E., Gerber, H. 1988. Short-term assay of soil urease activity using colorimetric determination of amonium. Biology and Fertility of Soils. 6, 68-72.Quintero-Lizaola R., Ferrera-Cerrato R., Etchevers-Barra J.D. 2005. Manual para la medicin de actividades enzimticas en compost y vermicompost. Colegio de Postgraduados. Campus Montecillo. MxicoRIVERO, C. Y J. PAOLINI. 1995. Efecto de la incorporacin de residuos orgnicos sobre algunas propiedades qumicas de dos suelos en Venezuela. Venesuelos 3:24-30.Science in School, 2008. http://www.scienceinschool.org/print/1074. Consultado en octubre de 2010.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADEscuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMAProgramas: Zootecnia; Agronoma; Ingeniera Agroforestal

LABORATORIOS DE BIOQUMICA METABLICA-LBMProf: Jairo Granados., MSc

PRCTICA 2Carbono Orgnico y Capacidad Amortiguadora de suelosRESUMEN(Redactar en mximo 10 lneas, en un solo texto: Qu se hizo, cmo se desarroll, qu resultados se encontraron, cmo se interpretaron estos resultados, qu se concluy):

PALABRAS CLAVES: (Escribir 5):

ABSTRACT

(This text is based on that described in the above summary)(Paragraph 5 lines)

Key Words: (Write 5)INTRODUCCIN(se debe escribir en 18 lneas)Consultar el siguiente link para tener informacin de apoyohttp://www.exactas.unlpam.edu.ar/academica/catedras/edafologia/practicos/mo-04.htm

1. FUNDAMENTACIN TERICA1.1 MAPA CONCEPTUAL (Con base en los conceptos mostrados , elaboren un mapa conceptual, en este espacio)CONCEPTOSCONCEPTOS

SueloActividad Microbiana

AminocidosCarbono orgnico

Grupos FuncionalesFases

FertilidadMezcla heterognea

cidos OrgnicosEnzimas

Componentes BioqumicosHumus

Materia inorgnicaMateria orgnica

Reacciones Bioqumicas Enzimticas (RBE)Sales Minerales

pHNitrgeno total

Equilibrio cido-baseCarbohidratos

1.2 MENTEFACTO CONCEPTUAL (Con base en los conceptos mostrados , elaboren un mentefacto conceptual, en este espacio)

FertilidadpHMicroorganismosBases intercambiables

PotenciometraTcnicas analticasTitulacin REDOXGravimetra

Composicin BioqumicaVolumetraMateria orgnicaConductividadelctrica

EspectrofotometraCICSales MineralesCarbono orgnico

Caractersticas FisicoqumicasAmonio (NH4+)FBNSuelo

1.3 Con base en la revisin detallada de los videos relacionados con anlisis de suelo y mostrado en los siguientes link:

http://www.youtube.com/watch?v=Gm4Be6qHCRMhttp://www.youtube.com/watch?v=5eo-Fiuf1rYhttp://www.youtube.com/watch?v=lXOAwkG_D2I

Deben elaborar un diagrama de flujo que integre los temas relacionados all.

1.4 En este espacio, deben elaborar un Diagrama UVE heurstico, relacionado con el artculo cientfico anexo, denominado: Evaluacin de parmetros de calidad para la determinacin de carbono orgnico en suelos., J,Garca Galvis y Ballesteros, M (2005), Revista Colombiana de Qumica

2. MATERIALES Y MTODOS2.1 LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS (completar el cuadro)

Cuadro 1.lista de materiales y equipos utilizados en la prcticaMaterial equipo(marca)Aplicacin(Operacin unitaria)Capacidad y PrecisinFotografa Real

Balanza analtica OhausPesada(Gravimetra)210g;0,0001g

2.2 LISTA DE REACTIVOS UTILIZADOS (Completar el cuadro)Cuadro 2.Reactivos utilizados en la prcticaReactivo(nombre)Frmula MolecularPeso Molecular (g/ mol)Concentracin

Sulfato ferroso1N

Dicromato de potasio1N

2.3 PROCEDIMIENTOS (Completar el cuadro) Cuadro 3.Tcnicas analticas utilizadas en el anlisis fisicoqumico de suelosVARIABLE(INDICADOR) EVALUADA(O)TCNICA ANALTICA UTILIZADA

pHMtodo potenciomtrico

Carbono Orgnico(CO) %Mtodo de titulacin (Walkey-Black)

Carbono Orgnico(CO) %

Capacidad Amortiguadora

Nitrgeno total (NT) %

Materia Orgnica(MO) %

2.3.1 Protocolos de muestras analizadas (Elaborar una ficha formato que muestre la informacin fundamental sobre el origen de cada una. Por ej: especie, nombre cientfico, lugar de muestreo, datos agroclimatolgicos)2.3.2 Flujograma general de los procedimientos desarrollados que puede inclur: Video fotografas que sustentan los procesos desarrollados ( en Word : hacer click en insertar, formas y diagrama de flujo)3. RESULTADOS Y DISCUSIN3.1 TABLAS DE DATOS *Inclur aqu las enviadas al profesor.*3.2 ECUACIONES DE CLCULO %Carbono Orgnico, Mtodo de titulacin volumtrica%CO = Dnde:%CO= porcentaje de carbono orgnicoVFeSO4= Volumen(mL) de sulfato ferroso B = Volumen del sulfato ferroso gastado en el blanco= 0,4 mLN = normalidad del sulfato ferroso0.003= peso miliequivalente del carbono en gramos Wm= peso de la muestra en gramo

Materia Orgnica (%MO)%MO= %CO 1,724

Dnde: %MO = Materia orgnica%CO= porcentaje de carbono orgnico1,724= constante de Van Bemmelen

Nitrgeno Total ( %NT)

%NT= %MO/20Donde:

%NT= Nitrgeno total %MO = Materia orgnica

Carbono Orgnico por mtodo colorimtrico-espectrofotomtrico

Donde:

Sacarosa: C12H22O11Capacidad amortiguadora (), Mtodo Potenciomtrico Capacidad Amortiguadora Con respecto a NaOH, para muestras de suelos:

Capacidad Amortiguadora Con respecto a NaOH, para muestras de agua y solucin buffer

3.3 TABLAS DE RESULTADOS (Completar)

Tabla 1.Resultados obtenidos en el anlisis fisicoqumicoVARIABLE EVALUADADESCRIPCIN Valor obtenido por:

TitulacinEspectrofotometria

MOMateria orgnica (%)

NTNitrgeno total (%)

COCarbono orgnico(%)

pH Potencial de Hidrgenos

Capacidad Amortiguadora

3.3.1 GRFICAS (*POR EJEMPLO*)

3.4 . DISCUSIN DE RESULTADOS*EN ESTE ESPACIO SE DEBE REALIZAR UN ANLISIS INTERPRETATIVO Y COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS, TRATANDO DE CONFRONTAR LOS VALORES CON LA FUNDAMENTACIN TERICA Y CON LA LITERATURA*4. CONCLUSIONES (Escribir mnimo Cinco)ESTAS SE DERIVAN DE LA DISCUSIN DE RESULTADOS

5. BIBLIOGRAFA (UTILIZADA Y CONSULTADA, MNIMO 6 REFERENCIAS EN NORMAS APA)

PRCTICA 4Actividad Cataltica de Catalasa (ACAT) en muestras de origen Biolgico

RESUMEN(Redactar en mximo 10 lneas, en un solo texto: Qu se hizo, cmo se desarroll, qu resultados se encontraron, cmo se interpretaron estos resultados, qu se concluy):

PALABRAS CLAVES: (Escribir 5):

ABSTRACT

(This text is based on that described in the above summary)(Paragraph 5 lines)

Key Words: (Write 5)INTRODUCCIN(Se debe escribir en 18 lneas, Inclur breve revisin de literatura)Consultar el siguiente link para tener informacin de apoyo)

http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0718-27912006000200004&script=sci_arttext1. FUNDAMENTACIN TERICA1.1 MENTEFACTO CONCEPTUAL (elaboren un mentefacto conceptual, en este espacio, con base en los siguientes conceptos)CONCEPTOCONCEPTO

Desdobla el Radical H2O2Actividad cataltica

El sustrato es el perxidopH y T ptimos

xido-reductasaCatalasa (CAT)

El sustrato es la reaPeroxidasa

PeroxisomaProduce H2O y O2

Cintica enzimtica de Michaellis-MentenParmetros cinticos(Km y Vmx)

Impide la acumulacin de perxidoParticipa en la foto-respiracin

Es amidohidrolasaRBE REDOX

1.2 MAPA CONCEPTUAL (Con base en los siguientes conceptos claves elaboren un mapa conceptual en este espacio, utilizando conectores adecuados)CONCEPTOCONCEPTO

Catalasa(CAT)Enzima xido-reductasa

Familia peroxidasasClulas animales y vegetales

PeroxisomaPeroxidacin lipdica

RBE REDOXH2O2H2O + O2

Cintica MichaelianaPermanganometra

CoenzimaApoenzima

Grupo Hemo(Fe+3)Protena cuaternaria

HomotetramricaGrasas

MitocondriaOxidacin

1.3 Con base en la revisin detallada de los videos relacionados con actividad enzimtica y mostrados en los siguientes link:

http://www.youtube.com/watch?v=WOAcp15VLJ0http://www.youtube.com/watch?v=0Jr7gxy3bKI

Deben elaborar un diagrama de flujo que integre los temas relacionados all.

1.4 En este espacio, deben elaborar un Diagrama UVE Heurstico relacionado con el artculo cientfico anexo, denominado: Catalasa, Peroxidasa y Polifenoloxidasa en pitaya amarilla (acanthocereus pitajaya): maduracin y senescencia

2. MATERIALES Y MTODOS2.1 LISTA DE MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS(completar el cuadro)

Cuadro 1. Lista de materiales y equipos utilizados en la prcticaMaterial equipo(marca)Aplicacin(Operacin unitaria)Capacidad y PrecisinFotografa Real

Balanza analtica OhausPesada(Gravimetra)210g;0,0001g

2.2 LISTA DE REACTIVOS UTILIZADOS(Completar el cuadro)Cuadro 7. Reactivos utilizados en la prcticaReactivo(nombre)Frmula MolecularPeso Molecular(g/ mol)Concentracin

Perxido de hidrgenoH2O20,05M

2.3 PROCEDIMIENTOS2.3.1 Protocolos de muestras analizadas (Elaborar una ficha formato que muestre la informacin fundamental sobre el origen de cada una. Por ej: especie, nombre cientfico, lugar de muestreo, datos agroclimatolgicos, animales, etapa productiva, alimentacin etc.)2.3.2 Flujograma general de los procedimientos desarrollados que puede inclur : Video fotografas que sustentan los procesos desarrollados ( en Word : hacer click en insertar, formas y diagrama de flujo)

3. RESULTADOS Y DISCUSIN3.1 TABLAS DE DATOS (Completar)

INCLU AQU LAS ENVIADAS AL PROFESOR

3.2 CLCULOS

Calcular la actividad cataltica de la catalasa (ACAT) de cada una de las muestras trabajadas; ver la ecuacin en el documento: protocolo de prcticas; tener en cuenta lo siguiente:

mL de KMnO4 gastados en el blanco= 4,7 mL

3.3 TABLAS DE RESULTADOS (Completar)Tabla 5. Valores de actividad de catalasa en las muestras estudiadasTubosMuestras AnalizadasACAT (moles de H2O2 / min)

1

2

3

4

3.3.1 GRFICAS (Realizarlas en Excel y luego importarlas a Word en este documento)

3.4 . DISCUSIN DE GRFICAS Y RESULTADOS*EN ESTE ESPACIO SE DEBE REALIZAR UN ANLISIS INTERPRETATIVO Y COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS, TRATANDO DE CONFRONTAR LOS VALORES CON LA FUNDAMENTACIN TERICA Y CON LA LITERATURA*

4. CONCLUSIONES (Escribir mnimo Cinco)*ESTAS SE DERIVAN DE LA DISCUSIN DE RESULTADOS

5. BIBLIOGRAFA (UTILIZADA Y CONSULTADA, MNIMO 6 REFERENCIAS EN NORMAS APA)