hoja de reporte, práctica 4

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA ESCUELA DE BIOLOGÍA DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA GENERAL CURSO: BIOLOGÍA GENERAL I INSTRUCTOR: JACOB ÁLVAREZ MÓNICA PAOLA ÁLVAREZ SERRANO QF 200922323 CAROLINE STEPHANÍA ALDANA JIMÉNEZ QF 201512570 LOURDES MARISOL MÉNDEZ MORALES QF 201512720 INFORME DE PRÁCTICA NO. 4 BASES QUÍMICAS DE LA VIDA 1. INTRODUCCIÓN El átomo es la unidad más pequeña, al unir miles de átomos se forman moléculas gigantes denominadas macromoléculas o moléculas orgánicas. Los seres vivos están constituidos entre el 50 y 95% de agua, y los iones pequeños tales como K+ Na+ y Ca2+ dan cuenta de no más del 1%. Casi todo el resto, halando en términos químicos, está compuesto de moléculas orgánicas. (Curtis y Barnes, 2000, 63) En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azucares), lípidos (moléculas no polares, muchas contienen ácidos grasos), proteínas (de aminoácidos) y nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y también puede combinarse para formar moléculas más grandes, conocidas como ácidos nucleicos). (Curtis y Barnes, 2000, 63)

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BASES QUÌMICAS DE LA VIDA

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Page 1: Hoja de Reporte, Práctica 4

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIAESCUELA DE BIOLOGÍADEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA GENERALCURSO: BIOLOGÍA GENERAL IINSTRUCTOR: JACOB ÁLVAREZ

MÓNICA PAOLA ÁLVAREZ SERRANO QF 200922323CAROLINE STEPHANÍA ALDANA JIMÉNEZ QF 201512570

LOURDES MARISOL MÉNDEZ MORALES QF 201512720

INFORME DE PRÁCTICA NO. 4BASES QUÍMICAS DE LA VIDA

I. INTRODUCCIÓN

El átomo es la unidad más pequeña, al unir miles de átomos se forman moléculas gigantes denominadas macromoléculas o moléculas orgánicas.

Los seres vivos están constituidos entre el 50 y 95% de agua, y los iones pequeños tales como K+ Na+ y Ca2+ dan cuenta de no más del 1%. Casi todo el resto, halando en términos químicos, está compuesto de moléculas orgánicas. (Curtis y Barnes, 2000, 63)

En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad. Estos cuatro tipos son los carbohidratos (compuestos de azucares), lípidos (moléculas no polares, muchas contienen ácidos grasos), proteínas (de aminoácidos) y nucleótidos (moléculas complejas que desempeñan papeles centrales en los intercambios energéticos y también puede combinarse para formar moléculas más grandes, conocidas como ácidos nucleicos). (Curtis y Barnes, 2000, 63)

La presencia de macromoléculas, más que cualquier otra característica, confiere a los organismos las propiedades de la vida y los separa en sentido químico del mundo inanimado. (Karp, 2009, 41)

Son capaces de sintetizar y degradas para obtener energía, regular sus funciones celulares y utilizar como componentes estructurales. (De Erice y Gonzales, 2008, 60) (Ver anexo 1).

Cada macromolécula tiene su función específica:

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Los carbohidratos sirven como fuente de energía para los procesos vitales. (Oram, 2007,72)

Los lípidos protegen parte de las células nerviosas, aceleran la transmisión de impulsos nerviosos y aíslan del frio, además de dar energía. (Oram, 2007,73)

Las proteínas tienen diferentes funciones como llevar a cabo reacciones químicas, proteger contra las enfermedades o transportar partículas hacia el interior y exterior de las células. (Oram, 2007,75)

Los ácidos nucleicos son macromoléculas que forman un código que controla su apariencia y comportamiento básico. (Oram, 2007,76)

Esta práctica de laboratorio se hizo con el fin de demostrar que la presencia de las macromoléculas está presente en diversos compuestos.

II. OBJETIVOS

Observar la presencia de azúcares reductores, lípidos y proteínas en las distintas soluciones.

Comparar la composición química de los alimentos con las soluciones patrones para verificar con qué sustancia reaccionan de igual forma y determinar qué biomolécula se presenta.

Extraer el ADN a partir de células vegetales y observar su estructura a partir de una varilla de agitación.

III. METODOLOGÍA

1. Material y Equipo

Ablandador de carne Aceite de cocina Agua del grifo Agua destilada Aguacates Bananos Bisturíes Bulbo Fósforos Cucharas medidoras Embudos Etanol frío

Etiquetas y marcadores, para rotular tubos de ensayo

Fresas a temperatura ambiente

Gaseosa transparente light Gaseosa transparente normal Goteros con reactivo de

Benedict Goteros con reactivo de Biuret Goteros con reactivo de Lugol Goteros con reactivo Sudán III Gradillas para tubos de ensayo Jabón líquido para lavar

trastos

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Leche Mecheros de alcohol Morteros y pistilos Papas Papel mayordomo Pinzas para tubos de ensayo Pipetas plásticas desechables Probetas de 25 mL Sal Solución de albúmina al 5%

Solución de almidón al 5% Solución de glucosa al 5% Tabla de picar Tubos de ensayo Varillas de agitación Vasos de precipitado de 250

mL Vasos de precipitados de 500

mL

2. Métodos

2.1.Para la identificación de biomoléculas en las sustancias, primero se prepararon las soluciones patrón positivas para el almidón, los azúcares reductores, los lípidos y las proteínas, mezclándolos con los diferentes reactivos.

Luego, cada muestra de alimentos se distribuyó en cinco tubos de ensayo, de los cuales, cuatro fueron mezclados con los diferentes reactivos para poder de esta manera compararlos con las soluciones patrón e identificar qué biomoléculas se presentan en los diferentes alimentos.

2.2.En la comparación de gaseosas, para refutar la hipótesis sobre qué gaseosa contenía más azúcares se agregó 20 mL de reactivo de Benedict para comparar cuál de las dos reaccionaba positivamente y así demostrar qué gaseosa posee en su composición azúcares.

2.3.Para la extracción de ADN, se preparó el buffer y se agregó a la muestra de fresas, luego se filtró dicha mezcla y se agregó 20mL de etanol para formar una base sobre el filtrado, la cual serían las hebras de ADN.

Todos los datos y características relevantes fueron anotados en la hoja de reporte y luego digitalizados en sección de Resultados.

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IV. RESULTADOS

1. Identificación de carbohidratos, lípidos y proteínas en las soluciones patrón

Al realizarse los experimentos con los respectivos reactivos, se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla no 1: Comprobación de presencia de biomoléculas en las sustancias.Lugol Benedict Sudán III Biuret

AlmidónGlucosaAceiteAlbúmina

Fuente: Datos experimentales, laboratorio 103.

En la tabla no. 1 se muestra que el almidón reaccionó como se esperaba con el reactivo Lugol, tornándose a un color azul-violeta, en cambio con los demás el resultado fue negativo. La glucosa reaccionó de manera positiva solamente con el Benedict, dando un cambio evidente de coloración de rojo ladrillo. El aceite reaccionó positivo con el reactivo Sudán III, formando un anillo de color rojo sobre la solución. La albúmina resultó positiva con el reactivo Biuret, presentando una coloración violeta.

2. Identificación de biomoléculas en las muestras

Tabla no 2: Comprobación de presencia de biomoléculas en las muestras de alimentos.

Al realizarse los experimentos con los respectivos reactivos mezclados con las muestras de alimentos, se obtuvieron los siguientes resultados:

Lugol Benedict Sudán III BiuretPapaBananoAguacateLeche

Fuente: Datos experimentales, laboratorio 301

Se realizó la prueba para identificar almidón utilizando el reactivo Lugol. Con esta prueba se determinó que solamente la papa y el banano en menor proporción presentan almidón en su composición, ya que todas las demás sustancias resultaron negativas a dicha prueba. Dichas muestras presentaron una coloración azul-violeta llegando a negra. 

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Después se realizó la prueba de azucares reductores con el reactivo Benedict, con el cual se logró identificar tanto en el banano como en la leche, aunque ésta segunda en menor proporción que el banano, siendo el aguacate y la papa negativos ante la prueba. Dichas muestras presentaron una coloración de rojo ladrillo.

Posteriormente, se realizó la prueba para identificar lípidos utilizando el reactivo Sudan III, con lo que se logró verificar que se encuentra presente en todas las sustancias. Dichas muestras presentaron un anillo rojizo en el borde.  

Por último, se realizó la prueba de proteínas con el reactivo de Biuret, para el cual solamente la leche resultó positiva en la prueba, cambiando su coloración a violeta.

3. Comprobación de azúcares reductores

Como siguiente experimento se hizo la verificación de azúcares reductores en dos muestras; una de gaseosa sin colorante normal y la otra de gaseosa sin colorante light. Para realizar esta prueba se utilizó el reactivo de Benedict, aplicándose 5 gotas de este reactivo a 2mL de cada muestra.  Hipótesis: La gaseosa light no contiene azúcares reductores en su composición.  Se logró rechazar que la gaseosa light presenta azúcares reductores, ya que al aplicarle el reactivo de Benedict no reaccionó de ninguna forma a diferencia de la gaseosa normal la cual tuvo una reacción total, tornándose de color anaranjado. (Ver anexo 2) 

4. Extracción de ADN

Después de seguir el procedimiento adecuado para la extracción de ADN de las fresas los resultados son los siguientes:

Las hebras del ADN lograron separarse de las fresas y se observaron en la superficie de la muestra. Ya que se logró romper el núcleo de las células, en donde se encuentra el ADN. Se observó una sustancia viscosa blanca, con olor característico al de la fresa y de una consistencia uniforme. (Ver anexo 3)

Page 6: Hoja de Reporte, Práctica 4

 

V. DISCUSIÓN

“Las moléculas orgánicas son mucho más que esqueletos complejos de átomos de carbono. Unidos al esqueleto de carbono hay grupos de átomos, que determinan las características y reactividad química de las moléculas” (Audesirk, 2003, p. 37). Y a la vez nos  determina su función dependiendo de qué macromolécula este presente. La tabla No. 01 contiene los resultados de las soluciones patrón, la cual se utilizó como muestra de comparación para el experimento de identificación de Biomoléculas en la papa, banano, aguacate y leche. En esta tabla las Biomoléculas son conocidas y los reactivos al contacto con estas muestras dieron colores específicos, los análisis posteriores han dado colores diferentes y es así como se demostró la presencia de determinada molécula en las muestras analizadas. Al analizar la tabla No. 2, en el caso de la papa  los reactivos que dieron positivo son Lugol y Sudan III, esto indica que en la papa se encuentran presentes carbohidratos en forma de almidón y lípidos. Es vital que el reactivo Lugol haya dado positivo a la presencia de almidón, esto se debe a que la papa es un tubérculo que sirve como almacenamiento y contiene células vegetales (Curtis y Schnek, 2008,855) y el almidón es la forma de almacenamiento  y reserva de energía de las plantas (Hernández, 2010, 101)  En cuando al Sudán III (lípidos), la papa posee lípidos en baja proporción y es por esa razón que el análisis fue positivo. 

En el banano el análisis fue positivo para carbohidrato: ya que el banano es similar a la papa, el banano contiene células vegetales entonces necesita del almidón para almacenarlas. Y también los carbohidratos del banano están constituidos por azúcares reductores (Sandoval, Brenes, y Pérez, 1991, 3) y lípidos en poca cantidad por eso el resultado fue parcialmente positivo.   En cuanto al aguacate, éste dio positivo a la presencia de Lípidos, el análisis lo que demuestra es que la proporción de lípidos en el aguacate es mayor a los otros componentes, tales como proteínas, carbohidratos, dada la baja proporción de los moléculas antes mencionadas, el Lugol, Benedict y Biuret no dieron positivo.  

La presencia de lípidos en el aguacate se debe a que presentan un elevado contenido en aceite, cuyos ácidos grasos ayudan a reducir el colesterol en las personas sin problemas de peso. (Spong y Peterson, 2003, 35) 

En la leche el análisis dio positivo en cuanto azúcares reductores, lípidos y proteínas. La leche tiene como constituyente entre oras azúcares, lactosa, que es un disacárido. También la leche contiene  lípidos en forma de ácidos grasos que se presentan como glóbulos grasos. Y las proteínas las más importantes “caseínas” que dan a la leche su color blanco característico. (Alais, 1985, 253) es

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por esa razón que ha dado positiva a la presencia de tres moléculas que contienen tres grupos funcionales característicos de las biomolécula. 

Luego se llevó a cabo un experimento para diferenciar dos sustancias: gaseosa light y gaseosa normal. La hipótesis planteada fue que la gaseosa light no reaccionaria con la prueba de Benedict, ya que posee azúcares. Efectivamente la gaseosa light no reacciono, en cambio la gaseosa normal se tornó de un color anaranjado demostrando que ésta si contenía carbohidratos. La gaseosa común tiene azúcar o fructosa y la  gaseosa light tiene edulcorante, solo para darle su sabor dulce. (Olveria, 2000, 28)  En la parte de identificación de ácidos nucleicos. “En la historia de la Biología, los principales avances han sido posibles mediante la utilización del organismo correcto para un experimento en particular. Con frecuencia determinado organismo resulta muy adecuado para un experimento específico, debido a que tiene una estructura simple o se reproduce rápidamente. Esta estructura simple y esta rápida reproducción fueron la clave para probar que el ADN era la base química de la herencia y no las proteínas” (Audesirk, 2003, 179)  El buffer que se realizó al inicio del experimento tenía como finalidad resistir a los cambios de pH, consiste en una mezcla de ácidos y bases conjugados y al momento de mezclarlos se transforma en una solución que gana y pierde protones, el buffer es necesario para mantener el pH estable de la fresas maceradas y de esta forma se evitó algún daño al material genético.  Para poder extraer y visualizar el ADN, fue necesario contar una larga cantidad de ADN, sin embargo el ADN son fibras finas imposibles de ver a simple vista, es por ello que se necesitó de una gran cantidad de estas finas fibras y así volverlas visibles. Es por ello que se utilizó fresas ya que estas son octaploides, es decir, contienen ocho copias de cada tipo de cromosoma.   El proceso de romper la célula es referido como hemolisis, una vez a membrana plasmática es degradada, el núcleo es liberado. Debido a que el ADN está confinado en el núcleo, esta membrana también se debe romper para liberar el ADN.  (Bottani y Odeti, 2006, 353) Luego de degradar las membranas plasmática y nuclear se genera un extracto celular que contiene el ADN liberado, junto con otros componentes celulares. Es por ello que fue necesario realizar la separación del ADN de las otras moléculas de la célula. 

VI. CONCLUSIONES

Por medio de los reactivos utilizados se han identificado carbohidratos, azúcares reductores, proteínas y lípidos en los análisis realizados.

Habiendo realizado identificación de Biomoléculas con sustancias conocidas, almidón, albúmina, aceite y glucosa, se ha determinado la presencia de estas moléculas en otras muestras.

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La gaseosa light ha dado negativo a la presencia de azúcares reductores según el análisis con el reactivo de Benedict.

La fresa por ser octaploide proporciona gran cantidad de material genético que lo hace visible fácilmente. El ADN es observable ya que miles de hebras se unen.

VII. RECOMENDACIONES

Comparar los reactivos con otro tipo de muestras que contengan carbohidratos con mayor porcentaje en su composición y observar si el Lugol, que es el encargado de reaccionar con ésta biomolécula, lo hace de la misma manera o se torna un color más fuerte, o al contrario, un color más claro. De igual forma, comparar el reactivo Sudán con una muestra que contenga más proteína en su composición.

Comparar las muestras de gaseosas con otro reactivo, por ejemplo el reactivo Fehling, que reacciona con los glúcidos reductores pasando a óxido cuproso que es un precipitado de color rojo ladrillo, el cual resulta positivo si el azúcar es reductor. Y de esta manera, averiguar qué gaseosa contiene glucosa y así apoyar o refutar la hipótesis planteada.

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Oram, R.F. (2007). Biología sistemas vivos, México: Mc Graw Hill De erice, E. y Gonzales, A. (2008) Biología la ciencia de la vida. México: Mc

Graw Hill Curts H. y Barnes N. S (2000) Biología. Argentina: Editorial Medica

panamericana. Olivera, G. (2000) Manual de nutrición clínica. España: Edicion diaz de

santos. Curtis H. y Schnek, A. (2008) Biologia. Argentina: Editorial Medica

Panamericana. Sandoval, J. A. (1991) Micropropagacion de platano y banano en el caite.

Costa rica: Unidad de biotecnología del CAITE. Alais, C. (1985) Ciencia de la leche. España: Reverte. Spong, T., y Peterson, V. (2003) La combinación de los alimentos. España:

ediciones robinbook.

Page 9: Hoja de Reporte, Práctica 4

IX. ANEXOS

ANEXO NO. 1

Fuente: Oram, R.F. (2007). Biología sistemas vivos, México: Mc Graw Hill

ANEXO NO. 2

Fuente: Datos experimentales, laboratorio 301

Page 10: Hoja de Reporte, Práctica 4

Tubo de ensayo izquierdo con gaseosa light combinada con reactivo de BenedictANEXO NO. 3

Fuete: Datos experimentales, laboratorio 301

Hebras viscosas blancas, sobrenadantes en la muestra.