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TESTIMONIO DE APRENDIZAJE

Bioqumica: Unidad I. Biomolecular. Los

carbohidratos

Dentro de la presente ctedra de Bioqumica I respecto a los temas tratados en la

primera unidad podemos destacar:

En primera comprendimos que la bioqumica es la ciencia que estudia la qumica

de los seres vivos.

Entendimos que las propiedades del agua intervienen de manera directa en la

formacin de las biomoleculas.

Aprendimos que los enlaces que se establecen en el ADN son los que le

permiten la formacin de la doble hlice.

Conocimos las principales estructuras de los monosacridos de importancia

como son las hexosas, as como tambin las estructuras y funciones del almidn

y celulosa.

Aprendimos tambin la importancia de los carbohidratos dentro de nuestro

medio, as como tambin la importancia de ellos en nuestra dieta.

Entendimos tambin gracias a los textos enviados de los ensayos,

especficamente del tema Anticncer la importancia que tiene el conocimiento

de cmo nuestros hbitos de alimentacin y cuidado personal pueden influir en

una predisposicin al mismo.

Aprendimos adems la importancia de los carbohidratos dentro del suelo y

como estos influyen en el desarrollo de las plantas.

Aprendimos dentro de las practicas dentro del laboratorio sobre la hidrolisis

acida y la enzimtica.

Comprendimos que las pruebas de Fehling dan positivo nicamente a azucares

reductores, exceptundose la fructosa que es un falso azcar reductores.

Por ltimo y gracias a los conocimientos adquiridos se elabor un proyecto de

fin de unidad en donde se emple la fructosa y la uvilla en la creacin de una

mermelada apta para el consumo de personas que padecen de diabetes.

ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO

CARRERA INGENIERA EN

BIOTECNOLOGA

Profesor: Ing. Petronio Gavilnez.

Alumna: Sofa Lucio A.

Cuestionario N1

Tema: Fundamentos de bioqumica, el

agua

Aula: Bloque A, 302.

Fecha: 08-Marzo -2013

Cuestionario I

1. Defina qu es la Bioqumica.

Es la ciencia que estudia la qumica de los procesos vitales.

2. Que es la Bioqumica Esttica.

Es la que se encarga del estudio de las estructuras moleculares que desempean un papel protagnico en los procesos biolgicos, permitiendo si adentrarse en su intimidad, interpretando as sus funciones sobre bases ms firmes y explicar sus mecanismos de accin.

3. Qu es la Bioqumica Dinmica.

Es la que se encarga del estudio de la sntesis de los componentes del organismo, las cuales en su mayora se cumplen de forma gradual, a travs de series de reacciones o vas metablicas, que en etapas sucesivas convierten el compuesto inicial en un producto final determinado.

4. Escriba los porcentajes de los elementos de la naturaleza presentes en el ser humano.

Elementos primarios

Oxigeno 65.0 % Nitrgeno 3.0%

Carbono 18.5% Calcio 1.5%

Hidrogeno 10.0% Fosforo 1.05%

Elementos secundarios

Potasio 0.30 % Cloro 0.15%

Azufre 0.25% Magnesio 0.05%

Sodio 0.20% Hierro 0.005%

Oligoelementos

Fluor 0.001% Zinc Vestigios

Cobre 0.0002% Cobalto Vestigios

Yodo 0.00004% Molibdeno Vestigios

Manganeso 0.00003%

5. Escriba por que se dice que la clula es la unidad de la vida.

Esto a que debe a que dentro de la clula se realizan todos las reacciones qumicas que le permiten crecer, producir energa y eliminar residuos; as como tambin responde a los cambios del medio y tiene la propiedad de replicarse a s misma en clulas hijas.

6. Describa ejemplos por los que se dice que todos los organismos vivos tienen aspectos comunes en bioqumica.

Esto se debe a los procesos biolgicos comunes en todos los seres vivos. Por ejemplo en la mayora de los casos es la adaptacin que los organismos le dan a molculas preexistentes a nuevas funciones en vez del desarrollo de macromolculas totalmente nuevas.

Los mecanismos metablicos tambin muestran gran semejanza en especies filogenticamente muy distantes; ya que las sustancias incorporadas al organismo se emplea principalmente para la sntesis de molculas propias y transferencia de la energa contenida en esas sustancias. Otro de los aspectos a considerar es la trasmisin de caracteres hereditarios, cometidos en enormes molculas de ADN (cido desoxirribonucleico) constituyentes de los cromosomas, cuyo nmero depender de la especie.

7. Que fue lo que Frederick Wholer experimento que cambio los paradigmas de su tiempo.

Frederick Wholer logr sintetizar urea a partir de componentes no vivos, rompiendo as con el paradigma que un producto de los procesos vitales no se poda obtener a partir de materia inorgnica.

8. Qu es una macromolcula biolgica.

Son molculas grandes como las protenas y los cidos nucleicos que participan en la mayora de los procesos biolgicos.

9. Enumere que elementos conforman la estructura del ADN y cul es su funcin.

El ADN es un cido nucleico constituido por nucletidos que constan de tres elementos: Un azcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. El esqueleto est constituido por unidades repetitivas de azcar-fosfato. Los azucares son molculas de desoxirribosa que dan el nombre al ADN. Cada azcar esta constituido por dos grupos mediante diferentes enlaces. Las bases nitrogenadas por su parte almacenan informacin biolgica que ser transmitida a la descendencia.

10. Explique cules son los tipos de enlace clave existentes en la estructura del ADN.

Los enlaces claves dentro de la estructura del ADN son:

Enlace covalente: que son uno de los enlaces ms fuertes que estn presentes en los compuestos bioqumicos los cuales mantiene unidos a los tomos de las bases nitrogenadas.

Enlace no covalente: son ms dbiles que los covalentes, pero resultan esenciales en la formacin del doble helicoide, los cuatro tipos fundamentales que encontramos son:

Interacciones electrostticas: se dan cuando un grupo cargado de una molcula puede atraer a otro grupo con carga opuesta de otra molcula..

Los puentes de hidrgeno: Estos enlaces son responsables de la formacin de los pares de bases especficos de la doble hlice del ADN.

Las interacciones de van der Waals: La base de las interacciones de van der Waals est en que la distribucin de la carga electrnica de un tomo cambia con el tiempo.

11. Explique cmo se producira de manera espontnea la formacin de la doble hlice de ADN y bajo qu condiciones experimentales.

Esto se da si las dos hebras estn presentes al principio a la misma concentracin, 1mM, entonces ms del 99,99% de esas hebras adopta la forma de doble hlice a 25

y en presencia de NaCl 1M.

12. En qu consiste el enlace covalente. Explique con un ejemplo

Es el enlace ms fuerte que se encuentra presente en los compuestos bioqumicos, consiste en un par de electrones que se comparten entre tomos adyacentes. Un ejemplo muy claro de este tipo de enlace es el de carbono-carbono que tiene una

longitud de 1,54 y una energa de enlace de 356 kJ mol -1.

13. En qu consiste el enlace no covalente

Es el enlace en loa que los electrones no se comparten por igual, originndose as molculas cargadas.

14. Describa dos propiedades relevantes del agua.

El agua es una molcula polar: la molcula de agua es angular, no lineal, y por tanto la distribucin de cargas es asimtrica. El ncleo de oxigeno atrae electrones de los ncleos de hidrogeno, dejando, por ello, la regin alrededor de estos con una carga positiva neta. La molcula de agua es por tanto una estructura elctricamente polar.

El agua es muy cohesiva: las molcula de agua establecen interacciones fuertes entre ellas a travs de puentes de hidrogeno. Estas interacciones se manifiestan en la estructura del hielo. Estas interacciones hacen del agua un disolvente muy verstil, capaz de disolver fcilmente muchas especies moleculares, especialmente compuestos polares y cargados que pueden participar en estas interacciones.

15. Describa las funciones del agua.

Funcin disolvente de sustancias: El agua es el disolvente universal.

Prcticamente todas las biomolculas se encuentran en su seno formando

dispersiones, sean disoluciones autnticas o dispersiones coloidales. Esta

funcin deriva de su capacidad para unirse a molculas de muy diferentes

caractersticas (solvatacin).

Funcin bioqumica: El agua es el medio en el que transcurren las reacciones

metablicas. Pero adems participa activamente en muchas reacciones, siendo

reactivo o producto de las mismas. Por ejemplo, en las reacciones de hidrlisis

enzimas llamadas hidrolasas rompen enlaces en presencia de agua e

incorporando a ambos lados del enlace roto los iones hidrogeno e hidroxilo

procedentes del agua. El agua se forma como producto en muchas reacciones

del metabolismo como la respiracin y tiene una importancia fundamental en la

fotosntesis, aportando del hidrgeno necesario para la reduccin del CO2.

Tambin participa en la digestin de los alimentos en los organismos

superiores.

Funcin de transporte: El papel del agua como vehculo de transporte es una

consecuencia directa de su capacidad disolvente. por esta funcin se

incorporan los nutrientes y se eliminan los productos de desecho a travs de

las membranas celulares o se distribuyen en el organismo por medio de la

sangre, la linfa o la savia.

Funcin estructural: El agua participa a nivel molecular hidratando

sustancias, macromolculas, lo que les confiere estabilidad estructura.

A escala celular y orgnica el agua llena y da consistencia a las clulas y a

muchos tejidos y rganos o incluso al cuerpo entero de muchos animales y

plantas, sobre todo acuticos. Todo ello es consecuencia de la elevada fuerza

de cohesin entre sus molculas debido a los puentes de hidrgeno. De esta

forma se mantiene la columna de agua que es la savia bruta en el interior del

xilema. O la forma del ojo, lleno de los humores vtreo y acuoso que

esencialmente son agua.

Funcin amortiguadora mecnica: Como en el caso del lquido sinovial que

disminuye el roce entre los huesos o el cefalorraqudeo que amortigua los

posibles golpes del crneo en el encfalo.

Funcin termorreguladora: Los lquidos internos como la sangre de los vertebrados tienden a mantener constante el equilibrio de temperaturas en el interior del cuerpo, calentando las partes ms fras (piel) y enfriando aquellas ms calientes (hgado, msculos). Tambin el sudor nos ayuda a refrigerarnos en verano o cuando hacemos ejercicio, al evaporarse refrigerando la superficie corporal.

16. Cul es el porcentaje de agua del peso corporal.

Alrededor del 65% del peso corporal est representado por el agua.

17. Dibuje la estructura tetradrica del agua, con sus elementos.

18. Dibuje la disposicin de los tomos en la molcula de agua con su respectivo ngulo.

19. Dibuje la distribucin de las cargas elctricas de la molcula de agua.

20. Dibuje cmo cada molcula de agua puede formar puentes de hidrgeno con otras cuatro molculas de agua.

21. Explique y dibuje como se producen los puentes de hidrgeno entre molculas de agua.

Se forma fcilmente entre un tomo electronegativo (comnmente O o N) y un tomo de hidrogeno unido covalentemente a otro tomo electronegativo. La unin es ms estable cuando los tres elementos interesados en ella, es decir, los dos tomos electronegativos y el h intermedio, estn colocados en la misma lnea.

22. A qu se debe que el cloruro de sodio se disuelva fcilmente en el agua

Esto se debe a que el agua es polar, es decir, tiene una parte positiva y una negativa por atraccin electrosttica, el polo positivo del agua atrae a los aniones Cl-, y el polo negativo atrae a los cationes Na+, estableciendo asi una fuerza molecular llama in-dipolo.

23. A qu se debe que la sacarosa o azcar refinada se disuelve fcilmente en el agua.

Esto se debe a que la sacarosa es un disacrido formado por los monosacridos glucosa y fructosa. Estos monosacridos son unidades bsicas de carbohidratos que contienen fuerzas intermoleculares debilitadas. Debido a esta debilidad, el agua puede romper fcilmente las uniones entre los carbohidratos que componen la sacarosa y disolverlos.

24. Explique un ejemplo que manifieste como un compuesto apolar no se puede disolver en el agua. Qu es el efecto hidrofbico.

Los hidrocarburos por ejemplo resultan prcticamente insolubles en agua, pues no pueden establecerse unin o atraccin entre sus molculas y las del agua. El efecto hidrofbico es cuando la molcula no es capaz de interaccionar con las molculas del agua ni por interacciones ion-dipolo ni mediante puentes de hidrogeno.

25. Defina que es el pH

Se puede definir el pH como el logaritmo de la inversa de la concentracin de iones hidrogeno, o como el logaritmo negativo de la concentracin de H+.

26. Defina que es pH bsico segn la escala del mismo.

Se puede definir el pH bsico como aquellos valores que superan el 7 neutral del pH dentro de la escala de 0 a 14 del mismo.

27. La concentracin de iones OH en la sangre es de 2,5 x 10-7 M. Cul es el pH de la sangre?

28. El HNO3 se utiliza en la fabricacin de fertilizantes, colorantes, explosivos. Calcule el pH de la disolucin de HNO3, cuya concentracin de iones hidrgeno es 0,76 M.

29. Explique si el pH en el ser humano es igual en todos sus compartimentos.

El pH del ser humano no es igual en todos sus compartimentos debido a que cada una cumple una funcin especfica para lo cual necesita emplear diferentes niveles de pH.

30. Que es una disolucin amortiguadora.

Son aquellas disoluciones cuya concentracin de protones apenas vara al aadir cidos o bases fuertes. Bibliografa:

Stryer, Lubert., Bioqumica, Sexta Edicin, Editorial Reverte, Espaa, 2008, pginas 1-20

Blanco, Antonio., Qumica Biolgica, Octava Edicin, Editorial El Ateneo, Argentina pginas 1-21



BIOTECNOLOGA



Ensayo N1

Tema: Quiralidad, enantomeros y

antidepresivos



Ensayo N1 Introduccin Dentro de la qumica orgnica los tomos de carbono pueden estar unidos con cuatro radicales. De tal modo que cundo los cuatro radicales son diferentes, la molcula puede existir en dos formas, enatimeros (ismeros pticos) que se diferencian por la disposicin espacial de los 4 radicales. Esta propiedad recibe el nombre de quiralidad, esta propiedad se manifiesta cuando la imagen no se la puede superponer del objeto, por lo cual los dos objetos son quirales. Las protenas de todos los organismos vivos estn constituidas exclusivamente por la forma L (levgira) de sus aminocidos, mientras los hidratos de carbono estn formados por unidades de las formas enantimeras D (dextrgiras). La quiralidad de las molculas que componen los organismos manifiesta tambin la funcin. Las enzimas catalizan las reacciones qumicas esenciales, estn formadas por componentes quirales. De esta forma son capaces de distinguir entre las formas enantimeras y actuar sobre ellas. Podra deducirse entonces, que la selectividad del receptor est relacionada con la quiralidad. Los enatimeros poseen propiedades fsicas diferentes y uno de ellos o ambos pueden poseer el principio activo de la molcula. Los dos enantomeros, dextro o levgiro, se presentan en igual proporcin, dentro de una mezcla que se denomina mezcla racmica y puede ser separado mediante procedimientos de sntesis cataltica. Desarrollo El uso de los enantomeros en psicofarmacologa, ofrece cuatro beneficios: en primer lugar, el empleo de un solo enantimero puede representar reduccin en la dosis, manteniendo los efectos teraputicos; en segundo, se puede hacer ms fcil la investigacin de la dosis-respuesta porque no existe razn para suponer que la mezcla racmica posea el enantimero activo en el nivel teraputico optimo; en tercer lugar, al utilizar nicamente un enantimero es posible reducir en los pacientes las variaciones farmacocinticas y farmacodinmicas; por ltimo, se reduce la toxicidad que puede producir el esteroismero teraputico inactivo. Los avances en la sntesis de las molculas de los enantomeros han permitido que la estereoqumica se aplique a la psicofarmacologa obteniendo beneficios al prescribir los enantomeros y no la mezcla racmica. Las medicaciones quirales permiten la reduccin de la dosis, reduccin de las variaciones en el metabolismo, tornarlo ms selectivo y aumento en la tolerancia al psicofrmaco, permitiendo as disminuir los sntomas secundarios indeseables. En trminos de eficiencia clnica se acepta que no existen diferencias entre las molculas antidepresivas utilizadas como enantomeros o como racematos. Se acepta que se utilizan mezclas racmicas porque se ha demostrado que son ms eficientes y poseen menos efectos indeseables que si se emplean sus ismeros. De esta forma se ha mostrado que con el uso de las formas enantimeras se obtiene mejores resultados que si se emplean las formas racmicas. Conclusin Las investigaciones continan y la psicofarmacologa prosigue en el afn de obtener y desarrollar productos quirales que sean eficaces, que acten pronto y sobre todo que posean el mnimo nivel de efectos secundarios en los pacientes con el fin de garantizar as un tratamiento seguro y libre de riesgos para las personas que dependen del uso de este tipo de medicamentos para poder mejorar as su salud mental sin poner en riesgo su salud fsica tambin importante a la hora de desarrollarse en su medio habitual.



BIOTECNOLOGA



Cuestionario N2

Tema: Carbohidratos



Cuestionario N2 1. Definir los siguientes trminos con 25 palabras o menos. 1. Monosacridos Son azucares simples que no se pueden hidrolizar o descomponer para dar otros compuestos, los cuales estn formados por tomos de tres a seis carbonos. 2. Aldosa Es un monosacrido cuya molcula contiene un grupo aldehdo. Segn el nmero de tomos de carbono que contenga, se conoce como triosa y as sucesivamente. 3. Gliceraldehdo Es una aldotriosa cuya frmula es C6H6O3, contiene 2 esteroismero. Es el primer monosacrido que se obtiene en la fotosntesis durante la fase oscura. 4. Centro quiral Es un tomo unido a 4 sustituyentes diferentes adoptando una geometra molecular tetradrica. 5. Diastereomro Es una clase de esteroismero que no se pueden superponer, pero tampoco son imagen especular uno del otro. 6. Cetohexosas Son molculas orgnicas formas por 6 tomos de carbono en la cual una de ellas contiene la funcin cetona. 7. Hemiacetal cclico Son molculas donde el grupo aldehdo y el grupo hidroxilo forman parte de la misma, son estables si se forman anillos de cinco o seis miembros. 8. Centro anomrico Es un carbono que portaba el grupo carbonilo se convierte al ciclarse en una molcula asimtrica, denominado carbono anomerico. 9. Azcar reductor Son azcares que poseen su grupo carbonilo intacto, y que a travs del mismo pueden reaccionar con otras molculas 10. Quitina Es el componente estructural de los exoesqueletos de invertebrados. 11. Glicsido Son compuestos que la hidrolizarse dan origen a una porcin que es azcar y otra que no lo es que puede ser aglicona o genina.

12. Homopolisacrido Son polisacridos que estn formados por la repeticin de un monosacrido. 13. Enlace glucosdico Es un tipo de enlace que se forma por la deshidratacin del azcar y de la aglicona. 14. Glicoproteina Son protenas que son modificadas despus de la traduccin para unir covalentemente una parte oligosacrida. 2. Dibuje todas las estructuras de la familia de las triosas.

3. Utilice el mtodo de proyeccin de Fischer para dibujar los siguientes monosacridos.

4. Utilice el mtodo de proyeccin de Fischer para dibujar los enantiomeros D y L de glucosa.

5. De los siguientes carbohidratos cuales daran la prueba positiva del reactivo de Fehling

Carbohidrato Prueba

a. Glucosa Positiva

b. Ribosa 5-Fosfato Positiva

c. Lactosa Positiva

d. Sacarosa Negativa

e. Maltosa Positiva

6. Escriba los nombres y dibuje la estructura de un disacrido y un polisacrido.

7. Cuantos carbonos anomrico tienen los siguientes monosacridos.

a. Glucosa

4 carbonos anomricos

b. Ribosa 3 carbonos anomricos

c. Galactosa


d. Fructosa


8. Nombra una biomolcula especfica que sea miembro de cada una de las siguientes clases.

a. Monosacrido Manosa

b. Disacrido Glucopiranosa

c. Polisacrido cido poligalacturonico

d. Homopolisacrido Almidn

e. Heteropolisacrido Glicosaminoglucano

9. Comparar el almidn y el glucgeno en trminos de las siguientes caractersticas:

Almidn Glucgeno

a. Tipo de organismos en los cuales se sintetiza

En las plantas En animales

b. Funcin biolgica Reserva de alimento Forma de almacenamiento de carbohidratos

c. Tipos de sacridos

Polisacridos Polisacridos

d. Estructura qumica

Restos de glucosa unidos por un enlace alfa glicosidico entre los carbonos 1 y 4

Puede parecerse a la de amilopectina del almidn, aunque mucho ms ramificada que este.

e. Unin entre sus unidades

Subunidades de glucosa unidas por enlaces glicosidicos

Subunidades de glucosa unidas por enlaces glicosidicos

f. Ramificaciones tipo

Ramificaciones cada 24-30 residuos

Ramificaciones cada 8-12 residuos

10. Describa brevemente dos funciones de las glucoproteinas

Una parte del moco que secretan las clulas epiteliales se componen de glucoproteinas, con un importante papel en la lubricacin y proteccin de los tejidos que recubren los sistemas respiratorios y gastrointestinales.

Las glucoproteinas como las fibronectinas tienen un papel importante durante

el desarrollo embrionario creando sendas por las que pueden migrar las clulas de un lugar del embrin a otro.

11. Cul es la relacin entre cada par de compuestos que figuran a continuacin

a. D-Gliceraldehido : D-Dihidroxiacetona

Se derivan de la glicerina formando aldosa y cetosa.

b. D-Glucosa : D-Manosa

Epimeros donde el centro quiral se encuentra en el carbono 2

c. D-Triosa : D-Eritrosa

Tiene un grupo aldehdo y forman parte de la familia de las aldosas, son epimeros

d. D-2-Glucosamina : D-2-

Galactosamina

Epimeros que forman parte de los monosacridos

e. D-Glucosa : L- Glucosa

Enantomeros

f. D-Glucosa : D-galactosa

Epimeros

12. Por qu un gliceraldehdo y una eritrosa no estn en una estructura cclica hemiacetal? y Por qu una ribosa si? Esto se debe a que el gliceraldehdo y una eritrosa estn formadas por tres y cuatro carbonos respectivamente, mientras un hemiacetal se forma por cinco carbonos lo que le permite ser ms estable, es por esta razn que solo la ribosa que contiene cinco carbonos puede formar la estructura cclica del hemiacetal. 13. Por qu todos los monosacridos y disacridos son solubles en agua? Esto se debe a que son muy polares debido a sus grupos OH y se disuelven rpidamente en agua, ya que logran formar puentes hidrogeno. 14. Dibuje las frmulas estructurales de las formas cclicas y de cadena abierta de las cuatro hexosas ms comunes.

Bibliografa: Devlin, Thomas., Bioqumica, Cuarta Edicin, editorial Reverte, 2004, pginas 679-683 Stryer, Lubert., Bioqumica, Sexta Edicin, Editorial Reverte, Espaa, 2008, pginas25-23

Blanco, Antonio., Qumica Biolgica, Octava Edicin, Editorial El Ateneo, Argentina pginas



BIOTECNOLOGA



Ensayo N2

Tema: Anticncer



Tema: Anticncer Introduccin A lo largo del tiempo el cncer se ha convertido en una enfermedad de salud pblica debido en gran parte al aumento y las tempranas edades a las cuales este se manifiesta. El cncer se manifiesta en nuestro cuerpo despus de cierto tiempo pero ciertas costumbres y hbitos de nuestra vida pueden beneficiar al aparecimiento y proliferacin del mismo. En la actualidad la importancia de la investigacin ha brindado nuevos hallazgos no solo en el tratamiento sino tambin en la manifestacin de esta enfermedad que en la actualidad se ha considerado ya como una epidemia creciente sobre todo en el mundo occidental Exposicin Como se conoce el cncer normalmente es tratado con quimioterapia o radioterapia, sin embargo el efecto de estos tratamientos en el cuerpo genere gran cantidad de efectos secundarios en el paciente. Por estas razones las investigaciones que se realizan buscan otros mtodos que ayuden a controlar y eliminar esta enfermedad. Este es el caso del Sper ratn el cual se trata de un ratn de laboratorio como tantos otros que se emplea en este tipo de investigaciones , sin embargo este present una respuesta sorprendente, ya que fue capaz de eliminar de su organismos las clulas S180, que son un tipo de clulas cancergenas altamente virulentas, el hecho se dio durante la investigacin de la doctora Liya Qin en colaboracin con el doctor Zheng Chui que luego de inyectar estas clulas not que el ratn no experimentaba cambios, es decir, era inmune al cncer, ya que normalmente estas clulas despus de ser insertadas se reproducen continuamente hasta que falla algn rgano vital o estalla un vaso sanguneo , produciendo la muerte del organismo . Despus de este hecho el Sper ratn tuvo descendencia y sus nietos heredaron su misma resistencia a las clulas S180, otro hecho fue que estos ratones comenzaron a experimentar un abdomen inflamado a causa de ascitis, que es la presencia de un fluido claro que llena el abdomen; esto represent un declive en lo antes propuesto de ratones inmunes al cncer; sin embargo despus de dos semanas la sola presencia del tumor activaba la resistencia del organismo, el tumor menguaba en menos de 24 horas desapareca por completo. Los ratones volvan a su actividad habitual, demostrando as una represin espontanea del cncer. Esto se deba a que los ratones eran capaces de organizar una poderosa defensa gracias a su sistema inmunolgico. Por otro lado los estudios no solo brindan tratamientos sino tambin respuestas a los mltiples interrogantes que surgen alrededor del cncer este es el caso hablamos de las posibles causa del mismo las cuales muchas veces son incluso responsabilidad de cada uno de nosotros y de nuestras prcticas adoptadas a lo largo del tiempo. Uno de los mecanismos ms importantes de nuestro sistema de curacin, es el que encarga de estimular el crecimiento de las clulas del tejido daado para que este reconstruya el fragmento que falta y fabrique pequeos vasos necesarios para permitir la llegada de oxgeno y nutrientes a la zona en reconstruccin; sin embargo otro lado de la inflamacin, es que esta puede servir para facilitar el crecimiento del cncer, ya que de cada 6 tipos de cncer uno est relacionado directamente con una inflamacin crnica, convirtindose as en un crculo vicioso. Dentro de nuestra sociedad la ingesta de diferentes tipos de medicamentos para

diferentes enfermedades tambin contribuyen a una predisposicin al cncer, ya que la industria farmacutica fabrica medicamentos que inhiben el NF-kappa B, que es el que impide que las clulas cancerosas se vuelvan mortales y adems permite que estas hagan metstasis; sin embargo al inhibir estos efectos nuestro sistema queda debilitado. Aunque esto afecte a una predisposicin al cncer, otro de los principales problemas ocurre en nuestra alimentacin diaria entre los cuales encontramos: los azucares refinados, las harinas blancas y los aceites vegetales, los cuales contribuyen directamente al crecimiento del cncer. Por ejemplo cuando ingerimos azcar o harinas blancas, es decir, alimentos con alto ndice glucmico, los niveles de azcar en sangre aumenta rpidamente, liberando la dosis de insulina acompaadas de la emisin de la llamada IGF(factor de crecimiento similar a la insulina)la cual nutre los tejidos y hace que crezcan rpidamente potenciando as los factores de inflamacin y siendo abono para los tumores. Esto se pudo comprobar por medio de investigaciones, en donde se concluy que las clulas cancerosas son menos susceptibles a la quimioterapia cuando el sistema insulnico del ratn se ha visto estimulado por la presencia de azcar. Otro de los factores importantes es el omega 3 y 6 presentes en muchos de los alimentos que consumimos, sin embargo debido a la industrializacin de la industria agrcola y ganadera muchos de los procesos de produccin se han masificado en el empleo de dietas a base de soya y maz, adems del uso de diferente tipo de hormonas, con el fin de obtener ganancias; a causa de esto se ha dado el aumento del omega 6 en muchos de estos productos el cual facilita el almacenamiento de grasa favoreciendo a la rigidez de la celular as como la coagulacin y la inflamacin como respuesta a agresiones externas, mientras que el omega 3 que se encuentra de manera deficiente, es el que permite mayor flexibilidad en las membranas celulares y reduce la inflamacin. El medio en el cual nos desarrollamos tambin representa uno de los factores en el desarrollo del cncer esto se debe a la mltiples de las exposiciones de sustancias peligrosa en el medio, a pesar que las cantidades de los mismos son mnimas en los productos la suma de las mismas hace de esta cantidad algo alarmante a la hora de analizar el medio en el cual nos desarrollamos a diario. Conclusin A pesar de que muchas de estas investigaciones necesitan an ms pruebas no podemos negar la realidad, que es que en parte que el desarrollo del cncer recae en nuestra responsabilidad debido a nuestras costumbres adoptadas a lo largo de la vida y que muchas veces ignoramos a la hora de la deteccin de una enfermedad que se encuentra en un crecimiento tan alarmante como es el cncer. La decisin est en nosotros el comienzo de nuevos hbitos en los cuales incluyamos alimentos sanos y productos orgnicos, se convierten en una de las alternativas; as como el llevar una vida plena tratando de mantener tambin hbitos de ejercicio fsico pero tambin mantener una buena salud emociona sern al final factores decisivos a la hora de prevenir el cncer.



BIOTECNOLOGA



Ensayo N3

Tema: Hidratos de carbono en el suelo



Tema: Hidratos de carbono en el suelo

Introduccin

En la actualidad y gracias al desarrollo de diversas tcnicas se puede concluir que la

presencia de carbohidratos en el suelo van paralelos a los contenidos en materia

orgnica, siendo por tanto, mayores en los horizontes superficiales, ms ricos en

materia orgnica, y menores en los inferiores pobres en materia orgnica.

Por otro lado, la proporcin en carbohidratos es mayor en suelos ricos en residuos

vegetales sin descomponer o parcialmente descompuestos, como los suelos turbosos

y los horizontes hmicos de los suelos forestales. En general, con el aumento de la

humificacin disminuye progresivamente el contenido en carbohidratos de la materia

orgnica del suelo.

Exposicin

La presencia de carbohidratos en el suelo se debe principalmente a partir de distintas

fuentes: vegetales microorganismos y animales.

Los factores que determinan el nivel de carbohidratos en el suelo son los mismos que

determinan la llegada de materia orgnica y su velocidad de descomposicin en el

suelo. As, el contenido en carbohidratos de los suelos vrgenes estar determinado

por los factores naturales que controlan la materia orgnica del suelo, y en particular la

localizacin; mientras en suelos de cultivo, el contenido en carbohidratos depende

fundamentalmente de las prcticas agrcolas.

Los azcares libres y oligosacridos por lo general, se encuentran en la disolucin del

suelo en muy poca cantidad. Esto es lgico ya que su disponibilidad para los

microorganismos es muy rpida como fuente de energa y alimento, y por tanto estn

sujetos a descomposicin por ataques microbianos.

Los polisacridos son la principal forma en la que los carbohidratos se encuentran en

la materia orgnica del suelo. La mayora de los polisacridos del suelo se forman por

recombinacin de monmeros procedentes de los polisacridos microbianos y

vegetales, dando lugar a estructuras ms complejas y menos susceptibles de

biodegradacin. No obstante, en suelos ricos en restos vegetales sin descomponer o

parcialmente descompuestos, una buena proporcin de los polisacridos corresponde

a la celulosa, principal polisacrido de las plantas superiores

Conclusin

Dentro del suelo se puede encontrar gran variedad tanto de monosacridos, los cuales

se dan por medio de la recombinacin de los monmeros de esta manera podemos

ver como la presencia de los mismos ayuda a mejorar la fertilidad de un suelo, debido

a que aumentan la capacidad de intercambio catinico del suelo, mejora la estructura

del suelo, aumentan la retencin de agua del suelo, inciden en la disponibilidad de

nutrientes y acelera la degradacin de plaguicidas orgnicos y productos del petrleo

ya que sirven como fuente de energa para los microorganismos que realizan esta

actividad.



BIOTECNOLOGA


Grupo N1.

Laboratorio N1

Tema: Identificacin de carbohidratos



ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL EJRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA

CARRERA DE INGENIERA EN BIOTECNOLOGA BIOQUMICA I

Laboratorio N1

Integrantes:

Alexandra Cuaycal

Fiama Guevara

Sofia Lucio

Evelyn Vsquez

Nmero de grupo: 1

Fecha de inicio: 25/03/2013

Fecha de finalizacin: 29/03/2013

I. Nombre del caso

Identificacin de azcares reductores y no reductores en muestras de fruta, leche, azcar, yogurt y otros carbohidratos mediante la prueba de Fehling.

II. Preguntas propuestas para la solucin del problema

Qu carbohidrato encontramos en las frutas?

Qu carbohidrato encontramos en la leche?

Se puede utilizar las mismas pruebas para identificar disacridos y polisacridos?

Es el reactivo de Fehling efectivo para identificar cualquier carbohidrato?

Qu prueba permite determinar el poder reductor de un carbohidrato?

III. Problema definicin

Reactividad qumica del grupo funcional carbonilo de los carbohidratos en los

resultados de las pruebas con reactivo de Fehling.

IV. Formulacin de hiptesis

Los carbohidratos que contienen el grupo funcional aldehdo dan positivo a las

prueba de Fehling.

V. Formulacin de objetivos

General: Observar la reactividad qumica del grupo funcional carbonilo de los

carbohidratos en los resultados de las pruebas con reactivo de Fehling.

Especficos:

Identificar azcares reductores y no reductores en diferentes alimentos.

Determinar con cuales carbohidratos de los diferentes alimentos las

pruebas son positivas o negativas.

Observar qu prueba es la ms factible para identificar monosacridos,

disacridos y polisacridos.

VI. Investigacin terica concerniente al caso

Los carbohidratos estn distribuidos ampliamente en vegetales y animales en los cuales tiene participacin estructural, funcional y metablica. Los carbohidratos se clasifican dependiendo del nmero de tomos de carbono que posee y la funcin aldehdica o cetonia, estas a su vez le confiere la base para la mayora de las reacciones usadas para su identificacin y cuantificacin. Cuando el carbohidrato est formado por una sola molcula de carbohidrato, se denomina monosacrido, por dos, disacrido y por ms de dos, polisacrido. Los disacridos son azucares formados por la unin de dos monosacridos mediante el enlace glucosdico. Si este enlace se efecta entre dos carbonos anomricos, el disacrido no tendr el potencial aldehdo o cetona libre, por lo tanto no dan positivas aquellas pruebas que involucren la participacin de estos grupos, recibiendo el nombre de azcar no reductor, la sacarosa y la trealosa son ejemplos de los disacridos no reductores. Todos los disacridos que posean un carbono anomrico libre, darn positivas estas reacciones, llamndose azucares reductores, debido a que promueven la reduccin del reactivo usado y ellos mismos se oxidan.

VII. Metodologa seleccionada

Prueba de Fehling: permite determinar la presencia de aldehdos en una muestra

desconocida.

VIII. Tcnica aplicada en la solucin del problema

PRUEBA DE FEHLING

Sirve para demostrar la presencia de glucosa, as como para detectar derivados de sta tales como la sacarosa o la fructosa. El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:

Sulfato de cobre cristalizado, 35 g y agua destilad hasta 1.000 mL.

Sal de Seignette o Tartrato mixto de potasio y sodio 150 g, solucin de

hidrxido de sodio al 40 %, 3 g y agua hasta 1.000 mL.

Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso, para evitar la precipitacin del hidrxido de cobre. Se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de los aldehdos. ste se oxida a cido y reduce la sal de cobre en medio alcalino a xido de cobre, formando un precipitado de color rojo. Al reaccionar con monosacridos se torna verdoso, y si lo hace con disacridos toma el color del ladrillo. Procedimiento:

1. Preparar las muestras y aadir en tubos de ensayo.

2. A 1 2 ml de disolucin de la muestra en tubos de ensayo se aade igual volumen de reactivo de Fehling (A y B) y se agita.

3. Se calienta la mezcla en un tubo de ensayo en bao mara o directamente a la llama de un mechero.

IX. Resolucin de preguntas formuladas

Qu carbohidrato encontramos en las frutas?

En las frutas se encuentran los monosacridos glucosa y fructosa

principalmente.

Qu carbohidrato encontramos en la leche?

En la leche encontramos el disacrido lactosa.

Se puede utilizar las mismas pruebas para identificar disacridos y

polisacridos?

Por lo general se utiliza el reactivo de Lugol para identificar polisacridos,

mientras que con pruebas como la de Fehling, Benedict, se reconocen

disacridos reductores o no reductores.

Es el reactivo de Fehling efectivo para identificar cualquier carbohidrato?

Es efectivo para identificar azcares reductores y no reductores.

Qu prueba permite determinar el poder reductor de un carbohidrato?

Las pruebas con reactivos que posean un ion metlico en su estructura, como

pueden ser las pruebas de Fehling o Benedict.

X. Conclusiones en la resolucin del problema

Tabla N1.-Reporte de muestras y observaciones

Muestra Caractersticas iniciales

Reaccin con Fehling (observaciones)

Reaccin al exponer al calor de la flama

Leche (lactosa)

Color blanco caracterstico,

lquida

Se torn de color azul violeta

Se torn de color rojizo despus de 36,5 segundos. PRUEBA (+)

Yogurt (lactosa)

Color blanco, Tom una coloracin violeta pastel.

Se torn de color ladrillo al cabo de 1,87min.PRUEBA (+)

Pony malta

(maltosa)

Diluida 1:2 con agua, de color caf

caramelo

Se torn de color negro verdoso.

Se torn de color ladrillo. PRUEBA (+)

Fruta: pltano

(fructosa)

Slido, de color amarillo

Tom una coloracin celeste oscura.

Se torn de color naranja ladrillo despus de 46.64 segundos. PRUEBA (+)

Azcar comn

(sacarosa)

Disuelto en agua, color amarillento

Tom una coloracin celeste.

Se torn de color verdoso, al cabo de 2min 7 seg. La prueba dio (-)

Fructosa Polvo blanquesino disuelto con agua

1:2, color transparente

Tom una coloracin verde amarillenta. Y rpidamente se torn de color ladrillo. PRUEBA (+)

No se aplic calor

Galactosa Polvo disuelto con agua 1:2, color transparente

Tom una coloracin azul.

Se torn de color naranja ladrillo a los 40,33 segundos. PRUEBA (+)

Maltosa

Polvo disuelto con agua 1:2, color transparente

Tom una coloracin celeste lechosa.

Se torn de color naranja ladrillo a los 44,88 segundos. PRUEBA (+)

Reporte de resultados Tabla N2

AZCAR REDUCTOR NO

REDUCTOR

Fructosa X

Sacarosa X

Galactosa X

Maltosa X

Tabla N3

MUESTRA AZCAR

IDENTIFICADO

REDUCTOR NO REDUCTOR

Leche lactosa X

Yogurt lactosa X

Fruta: pltano Fructosa y glucosa X

Bebida: pony malta maltosa X

XI. Discusin

Los azcares utilizados: lactosa, sacarosa, y maltosa son disacridos y los

azcares: galactosa y fructosa son monosacridos.

Se pudo observar que la lactosa, maltosa, galactosa y fructosa de las muestras

usadas dio positiva la prueba con el reactivo de Fehling al tornarse de color ladrillo;

mientras que la sacarosa dio negativa la prueba al tornarse de color verdoso la

muestra. Segn (OBANDO, 2010), el poder reductor que pueden presentar los

azcares proviene de su grupo carbonilo, que puede ser oxidado a grupo carboxilo

con agentes oxidantes suaves. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no

puede presentar este poder reductor. Ya que

algunos carbohidratos reducen ciertos iones metlicos por su grupo carbonilo que

tiene carcter reductor fundamentalmente en las aldosas y pueden reducir

oxidantes suaves como los reactivos de Fehling. Todo esto se debe a la presencia

de la estructura abierta en el equilibrio de la ciclacin.

Se aplic las muestras al calor despus de aadir el reactivo de Fehling, para

acelerar la reaccin, pero a pesar de ello la muestra se sacarosa no reaccion,

como afirma (Stephen J, 1988), es debido a que la unin de la glucosa y la

fructosa tiene lugar mediante carbonos anomricos y en este caso ambos

carbonos tienen la propiedad

de perder sus propiedades reductoras al estar implicados en este enlace

glicosdico.; por ello podemos ver que la sacarosa (resultado de la unin de los

monosacridos glucosa y frustosa) da negativa la prueba, porque no puede oxidar

el metal del reactivo de Fehling.

La coloracin ladrillo caracterstica de las pruebas positivas con el reactivo de

Fehling, se debe a la reduccin del cobre que pasa de de Cu II cprico a Cu I, este

tlimo caracterstico de color teja o ladrillo, (Acua, 2006).

XII. ANEXO1: CUESTIONARIO

a) Cul es el reactivo seleccionado para identificar azcares reductores y no reductores?

Reactivo de Fehling El ensayo con el licor de Fehling se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehdo. ste se oxida a cido y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a xido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reaccin es que la forma aldehdo puede detectarse fcilmente aunque exista en muy pequea cantidad. Si un azcar reduce el licor de Fehling a xido de cobre (I) rojo, se dice que es un azcar reductor. Esta reaccin se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores como la fructosa (que contiene un grupo cetona) puede enolizarse a la forma aldehdo dando lugar a un falso positivo. Al reaccionar con monosacridos, se torna verdoso; si lo hace con disacridos, toma el color del ladrillo. El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:

Sulfato de cobre cristalizado, 35 g y agua destilad hasta 1.000 mL. (Fehling A)

Sal de Seignette o Tartrato mixto de potasio y sodio 150 g, solucin de hidrxido de sodio al 40 %, 3 g y agua hasta 1.000 mL. (Fehling B)

Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso, para evitar la precipitacin del hidrxido de cobre.

b) Cul es la reaccin que se produce cuando utiliza el reactivo de fheling

frente azcares reductores?

En medio alcalino, el cobre procedente del CuSO4 se encuentra en forma de hidrxido cprico, y se forma la correspondiente sal Na2SO4. Cuando el Cu(OH)2 (de color azul) se calienta en presencia de un compuesto reductor se forma xido cuproso (de color rojo ladrillo).

c) Cmo explica que los azcares no reductores no produzcan reaccin con el reactivo de fheling?

Los azcares no reductores no producen reaccin con el reactivo de Fehling debido que en su estructura cclica no presentan un OH libre en el carbono anomrico, por lo que no pueden donar electrones y por ende no tienen un poder reductor, por ejemplo la sacarosa, la cual se forma por la unin de una glucosa y una fructosa mediante un enlace glucosdico en sus carbonos anomricos. d) Se produjo una reaccin caracterstica cuando utilizo las muestras de

origen vegetal o animal? No, salvo en el caso de la muestra de yogurt la cual demor ms tiempo en dar positiva la prueba al colorearse.

e) Qu tipo de azcares encontr en las diferentes muestras? Se encontr azcares reductores (maltosa, fructosa, galactosa y lactosa) y azcares no reductores (sacarosa). f) Qu normas de seguridad aplic dentro del laboratorio? Se utiliz materiales de proteccin personal:

1. Mandiles. 2. Mascarillas con filtro de gases. 3. Guantes de ltex.

Se procedi a realizar el calentamiento de las muestras en el mechero, con la abertura de los tubos de ensayo hacia un lugar alejado de los compaeros y de nuestro cuerpo, para evitar que el burbujeo al ebullir pueda salpicar a alguna persona.

XIII. BIBLIOGRAFA:

LABORATORIO DE QUMICA ORGANICA 502502. UNIVERSIDAD DE

BOGOT JORGE TADEO LOZANO. Pdf

AGUIRRE OBANDO, O.A.; MORALES LVAREZ, E.D.: Reconocimiento de

carbohidratos. Visitar Web:Universidad de Quindio, Facultad de Educacin.

Consulta 27 de julio de 2010.

ANNIMO (1988): Fehling (Germn). Enciclopedia Universal Ilustrada

Europeo-Americana, 23, 560. Madrid, Espasa-Calpe.Nelson, D. L. y Cox, M. M.

(2001). Lehninger: Principios de Bioqumica (4 ed).Estados Unidos: W.H.

Freeman and Company.Acua, F., (2006). Qumica Orgnica. Costa Rica.

Pag:20

Stephen J. Weininger, Frank R. Stermitz. QUIMICA ORGANICA, Revert, 1988

WEBLIOGRAPHY:

http://blog.uchceu.es/eponimos-cientificos/reactivo-de-fehling/

http://blog.uchceu.es/eponimos-cientificos/reactivo-de-fehling/ http://www.panreac.es/pdf/pdf01/reactivo_fehling.pdf http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/bolarios/BiologiaCCAA/Guiones/Practi

ca1.htm



BIOTECNOLOGA


Grupo N1.

Laboratorio N2

Tema: Hidrolisis del almidn



ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL EJRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA

CARRERA DE INGENIERA EN BIOTECNOLOGA BIOQUMICA I

Laboratorio N2

Integrantes:

Alexandra Cuaycal

Fiama Guevara

Sofa Lucio

Evelyn Vsquez

Nmero de grupo: 1 Fecha de inicio: 25/03/2013 Fecha de finalizacin: 29/03/2013

I. Nombre del caso:

Hidrolisis cida del almidn de maz y yuca mediante catalizadores y la aplicacin de enzimas hidrolticas como la amilasa.

II. Preguntas propuestas para la solucin del problema

Cmo se forma un polisacrido?

Qu importancia tienen los enlaces glucosdicos?

Cmo se desdobla una molcula?

Qu enzimas hidrolticas podemos encontrar en nuestro organismo?

En dnde encontramos almidn?

Qu sustancias permiten la hidrolisis del almidn?

Con qu pruebas cualitativas se corrobora la hidrlisis del almidn?

Qu permite identificar el reactivo de Lugol?

Cules son los productos de la hidrlisis parcial y total del almidn?

Qu tipo de monosacridos se forman en la hidrolisis del almidn?

Cul es la enzima que de la saliva que permite la hidrlisis del almidn en el

ser humano?

Explique cmo se puede llegar a identificar la glucosa a partir de almidn?

Cmo acta la enzima de la saliva para hidrolizar el almidn?

La reaccin con el cido clorhdrico frente al almidn fue eficiente como la

reaccin de hidrlisis provocada por la enzima?

III. Problema definicin

Ruptura de enlaces glucosdicos por hidrlisis en el almidn para la obtencin de maltosa y glucosa.

IV. Formulacin de hiptesis

La hidrlisis del almidn da como productos finales maltosa y glucosa.

V. Formulacin de objetivos

General: Observar la ruptura de enlaces glucosdicos por hidrlisis en el almidn para la

obtencin de maltosa y glucosa.

Especficos:

Aplicar las tcnicas de hidrlisis cida y enzimtica del almidn.

Determinar el tiempo experimental que tarda la hidrlisis del almidn.

Identificar los productos parciales y totales de la hidrlisis del almidn.

VI. Investigacin terica concerniente al caso

Hidrolisis del almidn

Acida

El almidn es el carbohidrato de reserva ms abundante en los tejidos vegetales. Se encuentra en grandes cantidades en los tubrculos y semillas de cereales y leguminosas. El almidn es un polisacrido que contiene alrededor de un 20% de una fraccin insoluble en agua llamada amilosa y un 80% de una fraccin soluble denominada amilopectina. Ambas fracciones estn constituidas por unidades de -D. glucosa, pero difieren en el tamao y la configuracin molecular. Todos los polisacridos son hidrolizados en sus constituyentes monosacridos por la accin de cidos diluidos. Como el almidn es un polmero de la -D- glucosa, es de esperar que por hidrlisis completa se obtenga D- glucosa como producto final. Esta hidrlisis se puede llevar a cabo en forma enzimtica o a su vez en presencia de cido. La hidrlisis del almidn sucede en varias etapas; primero se obtienen las dextrinas, luego la matosa y por ltimo la glucosa. Esta hidrlisis se puede demostrar de dos maneras diferentes: a) Por la desaparicn del color azul caracterstico de la prueba del yodo-yoduro. b) Por la aparicin de D- glucosa, un azcar reductor, el cual puede ser detectado con los reactivos de Benedict, Fehling y otros.

(BOLAOS.N, LUTZ.G, HERRRERA.R.

2003)

Enzimtica

La hidrolisis enzimtica es llevada a cabo por proteasas, las cuales hidrolizan enlaces peptdicos, dando lugar a una mezcla de pptidos y aminocidos. Los efectos de la hidrolisis se traducen en una reduccin del tamao molecular as como cambios en la estructura y en la polaridad de las protenas. En relacin a la polaridad, se incrementa el carcter hidroflico por el aumento de la exposicin de los grupos carboxlicos, libres y el carcter hidrfobo, por la exposicin de restos de aminocidos apolares. (Vioque, Javier, 2000)

La hidrolisis enzimtica ocurre en las uniones -1,4- acetal y -1,6- acetal que mantienen junto el polmero de almidn. Ataca el interior de las cadenas de polisacridos, ya sea amilosa o amilo pectina, en punto al azar, para formar una mezcla de fragmentos de 5 a 9 unidades de la configuracin . La amilosa es degradada por completo por la amilasa. La hidrolisis completa del almidn requiere de otra enzima, que acta en los puntos de ramificacin 1,6 en la molcula de amilopectinas, como al oligo-1,6-glucisidadsa. Las dextrinas y la maltosa son absorbidas por las clulas a partir del medio y con posterioridad son hidrolizadas por enzimas intracelulares especficas. (MacFaddin, 2003)

Almidn: es un polisacrido de reserva alimenticia predominante en las

plantas, constituido por amilosa y amilopectina.

Enlace glucosdico: es el enlace mediante el cual se unen entre s dos o ms

monosacridos formando disacridos o polisacridos, respectivamente.

Enzimas hidrolticas: son aquellas que rompen los enlaces covalentes por

hidrlisis, es decir por el agregado de una molcula de agua (H2O).

Desdoblamiento de molculas: eliminacin de las bandas de los espectros

electrnicos o de vibraciones en dos picos, debido a la separacin del ente

molecular de la unidad.

Grnulos: Son presentados en forma de piezas redondas los materiales que

por sus caractersticas deben ser utilizados con un tamao de partcula

estndar.

Amilasa: es una enzima hidrolasa que tiene la funcin de catalizar la reaccin

de hidrlisis de los enlaces 1-4 del componente -Amilasa al digerir el

glucgeno y el almidn para formar azcares simples, se produce

principalmente en las glndulas salivales y en el pncreas.

Exoenzimas: son secretadas por las clulas y actan fuera de ella, su funcin

principal es disminuir el tamao de las molculas complejas que existen en el

medio ambiente

Hidrolisis: es una reaccin qumica entre una molcula de agua y otra

molcula, en la cual la molcula de agua se divide y sus tomos pasan a

formar parte de otra especie qumica

Dextrina: son un grupo de oligosacridos de poco peso molecular producidas

por la hidrlisis del almidn.

Amilodextrina: polmero de almidn muy ramificado con ramas o extensiones

de cadena en el carbono 6 de las unidades de anhidroglucosa.

VII. Metodologa seleccionada

Hidrlisis cida: usando como medio cido, el HCl.

Hidrlisis enzimtica: con enzimas hidrolticas como la amilasa. Estas

enzimas ejercen un efecto cataltico hidrolizante, es decir, producen la ruptura

de enlaces.

VIII. Tcnica aplicada en la solucin del problema

Procedimiento:

Hidrlisis de almidn

En un tubo de ensayo se vierte de 3 a 5 mL de solucin de almidn. 1. Se aade al tubo varias gotas de cido clorhdrico concentrado. 2. Se mezcla y se hierve con un mechero aproximando el tubo a la llama. 3. Se hace hervir por 2 a 3 minutos y luego se toma una muestra para la reaccin con iodo. 4. La cantidad que extrae son varias gotas que a su vez sern depositadas en un tubo de ensayo que contiene 5 a 6 mL de agua destilada y se aade 1 o 2 gotas de lugol. 5. Si existe coloracin azul es por la presencia de amilodextrinas. 6. El tubo de ensayo con la disolucin se hierve de 1 a 2 minutos ms y se repite la misma prueba con iodo. 7. Puede aparecer entonces la coloracin rojo pardiza de las dextrinas 8. Se hierve nuevamente la disolucin de almidn por 2 a 3 minutos de hervor 9. Se realizan nuevamente las pruebas con iodo. 10. El almidn se desintegra al final en glucosa produciendo productos intermediarios acrodextrina, maltodextrinas, maltosa. 11. Finalmente se aade el reactivo de Fehling para confirmar la hidrlisis completa y obtencin de la glucosa.

Hidrlisis enzimtica de almidn

1. En un tubo de ensayo verter de 3 a 5 mL de solucin de almidn 2. Aada de 0,5 a 1 mL de saliva. 3. Se mezcla cuidadosamente y se pone en el bao Mara a 10 a 15 minutos y a una temperatura de 37 a 40 grados centgrados. 4. Se hace las pruebas de manera repetida con el iodo hasta la ausencia de coloracin caracterstica porque la hidrlisis ha terminado. 5. La presencia de glucosa se determina con la utilizacin de reactivo de Fehling. Materiales:

Materiales Reactivos Equipos Muestras

Gradilla Fehling A Almidn de papa

Tubos de ensayo Fehling B Vaso de precipitacin

Solucin almidn al 1%

Pinzas de madera Solucin lugol Mechero Hidrxido de sodio

al 10%

Varilla de vidrio Preparado de saliva: A 1 o 2 ml se lo diluye en cuatro a cinco veces su volumen.

Esptula HCl al 37% Pipeta Peras de succin

IX. Resolucin de preguntas formuladas

Cmo se desdobla una molcula?

Se da por la eliminacin de las bandas de los espectros electrnicos o de vibraciones en dos picos, debido a la separacin del ente molecular de la unidad. Esto se puede dar por: Procesos fsicos; con el empleo de diferentes aparatos o Procesos qumicos con el empleo de diferentes reactivos.

Qu enzimas hidrolticas podemos encontrar en nuestro organismo?

Las enzimas que podemos encontrar son las amilasas un grupo de enzimas que pertenecen a la categora de las hidrolasas.; que debido a su modo de accin se dividen en -amilasa y -amilasa.

Qu sustancias permiten la hidrolisis del almidn?

La mayora de los pasos de la degradacin de almidn a glucosa pueden ser catalizados por tres enzimas distintas, si bien hay otras ms que se necesitan para completar el proceso. Las tres primeras enzimas son una -amilasa, -amilasa y almidn fosforilasa.

Con qu pruebas cualitativas se corrobora la hidrlisis del almidn?

Se las puede corroborar con las siguientes pruebas: Prueba de Lugol. Color producido en Presencia de Significado en la reaccin almidn trminos de hidrlisis AZUL + No hay hidrlisis ROJO + Hidrlisis parcial AMARILLO - Hidrlisis total Prueba de Benedict Colocar en un tubo de ensaye volmenes iguales tanto de solucin problema como de Reactivo de Benedict. Tapar el tubo con papel aluminio y colocarlo en Bao Mara con agua hirviendo. La aparicin de un color ROJO indica la presencia de AZUCARES REDUCTORES SENCILLOS. Si a los 15 minutos no ha aparecido el color, significa que no hay azcares reductores en la solucin problema.

Qu permite identificar el reactivo de Lugol?

Permite identificar dextrinas

Cules son los productos de la hidrlisis parcial y total del almidn?

En la hidrlisis cida se produce un rompimiento total de los enlaces que mantienen unido a los monmeros del almidn y se forma glucosa, maltosa, isomaltosa. En la hidrlisis enzimtica se produce un rompimiento parcial de los enlaces que mantienes unido a las unidades del almidn y se formar maltosa, glucosa y dextrina lmite que es una cadena ramificada

Qu tipo de monosacridos se forman en la hidrolisis del almidn?

Se forman glucosa, maltosa y isomaltosa.

Cul es la enzima que de la saliva que permite la hidrlisis del almidn

en el ser humano?

La saliva contiene -amilasa, que hidroliza en forma aleatoria todos los enlaces glucosdicos (1-4) del almidn, excepto sus enlaces ms externos y los que estn prximos a las ramificaciones.

Explique cmo se puede llegar a identificar la glucosa a partir de

almidn?

Esto es gracias a la prueba de Fehling que se realiza posterior a la hidrolisis completa del almidn en donde este se desdobla en monosacridos entre los cuales se encuentra la glucosa.

Cmo acta la enzima de la saliva para hidrolizar el almidn?

La amilasa es una enzima que acta en los procesos de digestin de carbohidratos, especficamente acta sobre el almidn, es una enzima glucoltica, su funcin es hidrolizar los enlaces glucosdicos del tipo alfa 1,4 de la fraccin amilosa de la molcula de almidn. La amilasa acta desdoblando el almidn hasta alfa dextrinas, y luego estas hasta maltosa (aunque predominan las alfa dextrinas), en cierto punto de la hidrlisis, se producen eritrodextrinas (llamadas as porque se tien de rojo si se usa lugol).

La reaccin con el cido clorhdrico frente al almidn fue eficiente como

la reaccin de hidrlisis provocada por la enzima? No, esta reaccin no fue tan eficiente ya que se no se obtuvo el resultado esperado debido a diversos factores que pudieron causar el error, como por ejemplo: las bajas temperaturas o un pH muy cido.

Cmo se forma un polisacrido?

Los polisacridos son biomolculas formadas por la unin de una gran cantidad

de monosacridos. Se encuentran entre los glcidos, y cumplen funciones

diversas, sobre todo de reservas energticas y estructurales.

Qu importancia tienen los enlaces glucosdicos?

El hemiacetal interno de los monosacridos puede reaccionar con grupos -OH,

-NH2 y -SH con prdida de agua para formar un enlace glicosdico. Los

compuestos as formados reciben el nombre de glicsidos. Su importancia

radica en que es el enlace mediante el cual se unen entre s dos o

ms monosacridos formando disacridos o polisacridos, respectivamente.

En dnde encontramos almidn?

El almidn es la sustancia con la que las plantas almacenan su alimento en

races (yuca), tubrculos (patata), frutas y semillas (cereales). Pero, no slo es

una importante reserva para las plantas, tambin para los seres humanos tiene

una alta importancia energtica, proporciona gran parte de la energa que

consumimos los humanos por va de los alimentos.

X. Conclusiones en la resolucin del problema

a) Primarios: Comprensin de las estructuras de un polisacrido que pasa por

compuestos intermedio como las dextrinas, maltosa y finalmente obtener

glucosa que se identifica con el reactivo de Fehling.

b) Reporte de resultados:

Tabla de resultados observados Hidrlisis de almidn

Muestra Amilodextrinas Dextrinas Glucosa

Muestra de almidn con HCl, en presencia de Yodo.

Si existi una coloracin azul violeta oscuro

Existi una coloracin un tanto caf pardo.

Al colocar el reactivo de fehling an no se obtena una coloracin rojo ladrillo.

Muestra de almidn con saliva

Si existi una coloracin azul violeta oscuro

Existi una coloracin un tanto rojo pardiza.

Al colocar el reactivo de fehling despus de saber que el yodo ya no reaccionaba, se obtuvo una coloracin rojo ladrillo.

XI. Discusin

En la prctica se aadi HCl concentrado a la solucin de almidn ya que, segn Vickie Vaclavik el cido fragmenta la molcula de almidn. Segn Fennema (2000), las molculas de almidn, como todas las de los dems polisacridos, se despolimerizan por accin de los cidos en caliente. Al agregar el yodo proveniente del lugol despus de hacer hervir de 2 a 3 minutos se observ una coloracin azul violeta (oscura) y estos se debe a la formacin de un complejo de coordinacin entre las micelas del almidn y el yodo. Estas micelas estn formadas por cadenas polisacridas enrolladas en hlice. El yodo se puede colocar centralmente en estas hlices. El color depende del largo de la seccin linear de la molcula del almidn. Por esta razn la amilosa pura, que es un polisacrido exclusivamente linear, dar con el yodo el color ms intenso de azul profundo, lo dice Eva Vjar. En la misma prctica al seguir calentando la muestra de almidn con HCl y al por segunda ocasin lugol se observ una coloracin un tanto caf parda, y segn Eva Vjar esto es caracterstico de las dextrinas. En este mismo procedimiento se observ al aadir por tercera ocasin yodo a la muestra que esta segua cambiando de color pero ya no tan intensos como las dos coloraciones anteriores , y segn Eva Vjar, esto se debe a que el color disminuye cuando la temperatura aumenta, hasta desaparecer por completo, y se intensifica nuevamente al bajar la temperatura. Esto indica la formacin y destruccin de los complejos de coordinacin formados entre el yodo y el almidn. Al agregar el reactivo de Fehling para confirmar la hidrlisis completa, se observ que la muestra no present un color rojo ladrillo especfico de una prueba positiva, y esto se pudo deber a distintas variaciones en el calentamiento de la muestra las cuales causaron error y por ende no se comprob la presencia de glucosa o incluso se pudo deber a que el pH del HCl fue muy cido con lo cual se pudo inhibir el proceso de hidrlisis. Por otra parte cuando se realiz la hidrolisis con la saliva se pudo observar que esta al principio tambin presento un color azul violeta oscuro; sin embargo y despus de realizar el respectivo procedimiento se pudo observar que la

coloracin cambio a una coloracin rojo ladrillo lo que permite corroborar la existencia de glucosa dentro del proceso. Segn Voet, Donald, esto se debe a que el reactivo de Fehling logra reaccionar con la glucosa que se forma luego de que se da una hidrolisis completa del almidn., sin embargo este proceso solo se lograr dar cuando la -amilasa puede desdoblar las molculas de amilosa y amilopectina pero solo a partir de los extremos no reductores de estas molculas. Ya que cada vez son escindidas dos unidades de glucosa en forma de maltosa, punto en el que la maltasa entra en juego. Las molculas de amilasa son desdobladas de esta forma pero las de amilopectina son solo desdobladas en un 50% ya que la enzima no puede desdoblar las ramificaciones propias de esta macromolcula, se hace necesaria entonces la intervencin de la -amilasa para desdoblarla por completo.

Bibliografa

BOLAOS.N, LUTZ.G, HERRRERA.R. Qumica de alimentos, Manual de laboratorio.

Editorial Universidad de Costa Rica. 2003. Pag 143.

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pgina 387



BIOTECNOLOGA



Cuestionario N3

Tema: Carbohidratos



Cuestionario 3

1. Qu es un carbohidrato?

Son biomolculas compuestas por carbono, hidrgeno y oxgeno y cuyas principales

funciones en los seres vivos son de reserva energtica y estructural.

2. Cuntas clases de carbohidratos existen?

Existen 3 clases que son:

Monosacridos: son azucares simples, formados solo por un

polihidroxialdehdo o polihidroxicetona. Se obtiene como cristales de color

blanco solubles en agua. Muchos de ellos tiene sabor duce. El representante

de mayor importancia de este grupo es la glucosa.

Oligosacridos: compuestos por la unin de dos a diez monosacridos que

pueden ser separados por hidrolisis. Se designan disacridos, trisacridos,

tetra sacridos, etc., segn el nmero de unidades componentes. Dentro de

este grupo, los representantes de mayor inters son disacridos. Se obtienen

al estado cristalino, son solubles en agua y en general, poseen sabor dulce.

Polisacridos: Son molculas de gran tamao, constituidas por la unin de

numerosos monosacridos dispuestos en cadenas lineales o ramificadas. En

general, los polisacridos son compuestos amorfos, insolubles en agua e

inspidos.

3. Exhiben quiralidad los carbohidratos?

Todos los monosacridos exhiben quiralidad, excepto dihidroxiacetona, contienen uno

a ms centros quirales, por lo que se encuentran en formas isomricas pticamente

activas.

4. Qu son epmeros?

Es un estereoismero de otro compuesto que tiene una configuracin diferente en uno

solo de sus centros estereognicos.

5. Qu tipo de estructura exhiben los monosacridos?

Se ha presentado a los monosacridos como aldehdos o cetonas con cadena lineal

de carbonos, sin embargo esto no explica algunas de las propiedades de estas

sustancias. Es por esto que se presenta la estructura cclica la cual se da por la

formacin de anillos; si es hexagonal es derivado del ciclo heterocclico pirano y

aquellos con anillo pentagonal, del furano. En donde las orientaciones alfa y beta se

darn por la orientacin de los enlaces entre carbonos.

6. Qu es un hemiacetal?

Se forman por reaccin de un equivalente de alcohol con el grupo carbonilo de un

aldehdo o cetona. Esta reaccin se cataliza con cido y es equivalente a la formacin

de hidratos.

7. Por qu a los anmeros de D-Glucosa se les da el nombre de piranosa?

Los anmeros D-Glucosa tiene el nombre piranosa porque la estructura del

hemiacetal cclico se asemeja a pirano, un compuesto heterocclico con seis miembros

en el anillo.

8. Qu propiedades exhiben los anmeros?

Esto se da debido a que por ser diastermeros, los anmeros exhiben diferentes

propiedades fsicas.

Por ejemplo, la rotacin especfica del anmero alfa es [ ] = + 112.2; la del anmero

es [ ] = + 18.7. Los puntos de fusin son de 146C para el primero y 148-155C

para el ltimo, lo que implica que cada anmero existe independiente del otro. De

hecho, ambos se pueden aislar como slidos cristalinos puros. Ambos exhiben,

tambin, la mutarrotacin.

9. Qu es la mutarrotacin?

Es el cambio espontneo en la rotacin ptica de una solucin fresca de un

estereoismero puro. Esta es causada por la epimerizacin o algn otro cambio

estructural. Por lo general, el valor de equilibrio de la rotacin no es cero.

10. Por qu en la mezcla en equilibrio hay una mayor proporcin del

anmero ?

Esto se debe a que el anmero se produce en mayor cantidad debido a que

presenta una mayor estabilidad, la misma que se debe a que tanto el grupo -OH del

carbono anomrico, como los dems sustituyentes en los otros carbonos, estn todos

en posicin ecuatorial en el anmero , mientras que en l est en posicin axial el -

OH del carbono hemiacetlico.

11. Forman las cetosas hemiacetales cclicos?

Las cetosas si forman hemiacetales cclicos los cuales estn formados de cinco o ms

carbonos, formando tambin anmeros y .

12. Por qu se le da el nombre de furanosa?

El nombre de furanosa viene por la semejanza de estas estructuras con furano, un

compuesto heterocclico de cinco miembros en el anillo.

13. Produce la D-Fructosa, adems de las fructofuranosas, hemiacetales de

seis miembros o fructopiranosas?

S; as como la glucosa produce hemiacetales de cinco miembros (glucofuranosas), la

fructosa tambin genera fructopiranosas anomricas:

14. Exhibe mutarrotacin la D-Fructosa?

S, la mutarrotacin es una caracterstica de todos los azcares que generan

anmeros. En el caso de D-Fructosa, la mutarrotacin es ms compleja que para D-

Glucosa. De hecho, la nica forma cristalina de fructosa es la -D-fructopiranosa, cuya

rotacin especfica es de -133.5. Al disolverse, mutarrota rpidamente hasta

alcanzar el valor de equilibrio de -92.

Esta mutarrotacin involucra no tan slo la isomerizacin entre los anmeros alfa y -

piranosa, sino que tambin genera la formacin de los anmeros y furanosa.

15. Si la forma cristalina de fructosa es el anmero piranosa, porque es

importante la fructofuranosa?

La cristalizacin de D-fructosa produce el anmero -fructopiranosa en forma pura, sin

embargo el ismero de furanosa es importante porque tanto en sacarosa como en

muchos oligosacridos, la fructosa aparece en forma de fructofuranosa.

16. Puede darse una interconversin entre Glucosa y Fructosa?

S, la interconversin entre glucosa y fructosa puede darse mediante una

isomerizacin catalizada por bases (o por enzimas). La transformacin se da va un

enediol

17. Cmo son las estructuras de los disacridos?

Son carbohidratos que contienen dos unidades monosacridas unidas entre s por un

enlace covalente. En muchos el enlace qumico que une ambas estructuras se conoce

como un enlace glucosdico, formado por la reaccin entre el grupo -OH de uno de los

monosacridos con el carbono anomrico del otro monosacrido.

El enlace glucosdico se da entre el carbono anomrico de una azcar con el grupo -

OH de la otra. La configuracin del enlace glucosdico va a estar dada, entonces, por

el carbono anomrico.

18. Cules son los disacridos ms comunes?

Los disacridos ms comunes son maltosa, lactosa y sacarosa.

Maltosa: es un disacrido de glucosa, unidas entre s por un enlace glicosdico

. La maltosa es el azcar de la malta que es la cebada germinada. Su

uso es mayormente para eleborar cerveza, alcohol, o extracto de malta.

Lactosa: es un disacrido de glucosa y galactosa unidas entre s por un enlace

glicosdico . Es el azcar de la leche.

Sacarosa: es un disacrido de glucosa y fructosa. Es el azcar de la caa. El

enlace glucosdico es muy particular porque se produce entre el carbono

anomrico del anmero de glucosa con el carbono anomrico del anmero -

furansido de fructosa, es decir, entre el carbono 1 de glucosa y el carbono 2

de fructosa.

19. Cules son algunos de los polisacridos ms comunes?

Los ms comunes son:

Celulosa: es el compuesto orgnico ms abundante de la naturaleza pues se

encuentra en todo material vegetal. Su funcin principal es la del dar soporte

estructural a las plantas. Es un polisacrido lineal de glucosa, unidas entre s

por enlaces glucosdicos .

La celulosa no puede ser digerida por los seres humanos por carecer stos de

la enzima apropiada para hidrolizar el enlace glucosdico. Los rumiantes, por

su parte, tienen en su estmago bacterias que poseen las debidas enzimas

para este proceso.

Almidn: es la forma en que las plantas almacenan su reserva de

carbohidratos. Como la celulosa, es un polisacrido de glucosa. Difiere, sin

embargo, en dos aspectos: (1) es una mezcla de dos molculas, amilosa (10-

20%) y amilopectina (80-90%) (2) las unidades de glucosa estn enlazadas

entre s por enlaces glucosdicos.

Amilopectina: es similar a la amilosa, pero es un polmero con ramificaciones

cada 20 a 25 glucosas. En estas ramificaciones se produce un enlace

.con otra cadena de glucosa unidas por enlaces .

Glucogeno: es la variedad de almacenamiento de carbohidratos en la clula

animal. Es similar a la estructura de amilopectina, excepto que es ms

ramificada y ms compacta. Las ramificaciones se dan cada 10 a 12 unidades

de glucosa.

Quitina: es un polisacrido que se encuentra en el carapacho de las langostas

y los cangrejos y en el esqueleto externo de insectos y araas. La unidad que

se repite en este polisacrido es N-acetilglucosamina, y el enlace glucosdico

es (1---4).

Heparina: es un polisacrido sulfatado que consiste predominantemente de

unidades alternas de 2-sulfato de D-glucuronato y 6-sulfato de N-sulfo-D-

glucosamina. La heparina se encuentra en clulas de las paredes arteriales;

cuando hay una lesin, sta se libera para inhibir la coagulacin de la sangre y

de esta forma evitar la formacin de cogulos libres.

20. Qu compuestos contienen carbohidratos?

Existen muchos compuestos que contienen carbohidratos como parte de sus

estructuras. A continuacin se presentan algunos ejemplos:

Trifosfto de adenosina: mejor conocida por las siglas "ATP" (Adenosine

triphosphate), es el principal compuesto en el que se transforma la energa

liberada en las oxidaciones biolgicas. Su estructura contiene, adems de

Adenina y el trifosfto, el monosacrido D- Ribosa, una aldopentosa en forma

de furanosa. La estructura de "ATP" se ilustra a continuacin:

Salicina: este es un compuesto que se encuentra en la corteza del rbol de

sauce. Antiguamente se usaba como remedio para el dolor debido al efecto

analgsico de la Salicina. De hecho, de este glucsido se puede conseguir

cido saliclico, precursor del cido acetilsaliclico, mejor conocido como

aspirina.

Estreptomicina: es un antibitico constituido por los siguientes componentes:

la amino azcar L-glucosa, el monosacrido estreptosa, y estreptidina, un

derivado de ciclohexano llamado amino ciclitol.

Nucleosidos obtenidos del ADN y ARN: tanto el cido-2-desoxiribonuclico,

ADN (2-deoxyribonucleic acid: DNA), como el ribonuclico,ARN (o RNA),

contienen una aldopentosa en forma de furanosa: 2-desoxi-D-Ribosa y D-

Ribosa, respectivamente.

21. Qu es azcar invertida?

La hidrlisis de sacarosa produce 1 equivalente de glucosa y 1 equivalente de

fructosa. Esta mezcla de 1:1 es lo que se conoce como azcar invertida. Se designa

como invertida por que el signo de la rotacin especfica de sacarosa ( = +65.5)

cambia (se invierte) por su hidrlisis a la mezcla glucosa/ fructosa: = -22. Las abejas,

por ejemplo, contienen la enzima invertasa que cataliza la hidrlisis de sacarosa a

glucosa + fructosa.

22. Cmo comparan los azcares en dulzura?

La sacarosa es el estndar que se usa para medir la dulcedumbre o dulzura relativa

entre carbohidratos, y se le asigna un valor de 100. Las comparaciones e las puede

realizar con diferentes compuestos:

Azcar - [Dulcedumbre Relativa]

Sacarosa - [100] (*Estndar) Fructosa - [170] Glucosa - [70] Maltosa - [30] Lactosa - [16] Sacarina - [40,000] Aspartama - [20,000]

De la tabla se infiere que la fructosa es 1.7 veces ms dulce que sacarosa, mientras

que el endulzador artificial sacarina es 400 veces ms dulce. Sin embargo, la sacarina

no tiene ningn valor nutricional y se considera como un carcingeno potencial.

La aspartama, por su parte, es 200 veces ms dulce que sacarosa, y ha substituido a

la sacarina como endulzante artificial, aunque es un derivado de aminocidos,

tampoco tiene valor nutritivo; lo que implica no entran al proceso metablico normal de

los carbohidratos.

Bibliografa Stryer, Lubert., Bioqumica, Sexta Edicin, Editorial Reverte, Espaa, 2008, pginas 36-39 Blanco, Antonio., Qumica Biolgica, Octava Edicin, Editorial El Ateneo, Argentina pginas 40-45



BIOTECNOLOGA



Cuestionario N4

Tema: Carbohidratos



Cuestionario 4

Comprobacin de conocimientos

1. Defina los siguientes trminos: polisacrido, furanosa, piranosa, aldosa, cetosa,

enlace glucosdico, oligosacrido, glucoprotena.

Polisacrido: es un polmero formado de azcares simples que son compuestos que

contienen un solo grupo carbonilo y varios grupos hidroxilo.

Furanosa: es un azcar cclico que contiene un anillo de cinco miembros similar al del

furano.

Piranosa: es un azcar cclico que contiene un anillo de seis miembros similar al del

pirano.

Aldosa: es un azcar que contiene un grupo aldehdo, una cetosa es un azcar que

contiene un grupo cetona.

Enlace glucosdico: es el enlace acetlico que une a dos azcares.

Oligosacrido: es un compuesto formado por la unin de varios azcares simples

(monosacridos) mediante enlaces glucosdicos.

Glucoprotena: se forma por el enlace covalente de azcares con una protena.

2. Diga si alguno de los siguientes es un epmero de la glucosa: D-manosa, D-

galactosa, D-ribosa.

La D-manosa y la D-galactosa son ambas epmeros de la D-glucosa con inversin de la

configuracin en torno a los tomos de carbono 2 y 4 respectivamente; la D-ribosa slo

tiene cinco carbonos, pero el resto de los azcares que se mencionan en esta pregunta

tienen seis.

3. Diga si alguno de los siguientes grupos no constituyen un par de aldosa-cetosa; D-

ribosa y D-ribulosa, D-glucosa y D-fructosa, D-gliceraldehdo y dihidroxiacetona.

Todos los pares son aldosa-cetosa.

4. Qu caracterstica desusada presenta la estructura del cido N-acetilmurmico,

en comparacin con las estructuras de otros carbohidratos?

Este compuesto contiene una cadena lateral de cido lctico.

5. Cules son algunas de las principales diferencias entre las paredes celulares de

las plantas y de las bacterias?

Las paredes celulares de las plantas constan principalmente de celulosa, mientras que las

de las bacterias constan principalmente de polisacridos con pptidos que tienen enlaces

cruzados.

6. En qu difiere la estructura y funcin de la quitina y la celulosa?

La quitina es un polmero de la N-acetil--D-glucosamina, mientras que la celulosa es un

polmero de la D-glucosa.

7. Cmo difiere el glucgeno del almidn en estructura y funcin?

El glucgeno y el almidn difieren principalmente en el grado de ramificacin de su

cadena.

8. Qu diferencia hay entre un enantimero y un diasteremero?

Los enantimeros no pueden superponerse uno al otro; son estereoismeros o

compuestos que son imgenes en el espejo uno del otro. Los diasteremeros tampoco

pueden superponerse uno al otro, pero no son imgenes en el espejo uno del otro.

9. Cuantos posibles epmeros de la glucosa hay?

Hay cuatro epmeros de la D-glucosa con inversin de la configuracin en un solo tomo

de carbono. Los tomos de carbono donde esto es posible, son los numerados del dos al

cinco.

10. Por qu las furanosas y las piranosas son las formas cclicas ms comunes de

los azucares?

Las furanosas y piranosas tienen anillos de cinco y de seis miembros respectivamente. Es

bien sabido en qumica orgnica que los anillos de este tamao son los ms adecuados y

los que se forman ms fcilmente.

11. Cuantos centros quirales presenta la forma de cadena abierta de la glucosa? Y

la forma cclica?

Hay cuatro centros quirales en la forma de cadena abierta de la glucosa (carbonos dos a

cinco). La ciclizacin introduce otro centro quiral en el carbono que participa en la

formacin del hemiacetal, lo que da un total de cinco centros quirales en la forma cclica.

12. Cul es la diferencia qumica entre un azcar fosfatado y un azcar que

participa en un enlace glucosdico?

En un azcar fosfatado, se forma un enlace estrico entre uno de los hidroxilos del azcar

y el cido fosfrico. Un enlace glucosdico es un acetal que pude hidrolizarse para regenera

los dos azucares hidroxilados originales.

13. Defina el trmino azcar reductor

Un azcar reductor es aquel que tiene un grupo aldehdo libre. El aldehdo se oxida

fcilmente, reduciendo as al agente oxidante.

14. Seale dos diferencias entre la sacarosa y a lactosa. Mencione dos semejanzas.

Semejanzas

Tanto la sacarosa como la lactosa son ambos disacridos.

Tanto la sacarosa como la lactosa contienen glucosa.

Diferencias

La sacarosa contiene fructosa, mientras que la lactosa contiene galactosa.

La sacarosa tiene un enlace glucosdico ,(12) mientras que la lactosa tiene un enlace

glucosdico (14).

15. Cul es la principal diferencia estructural entre la celulosa y el almidn?

Tanto la celulosa como el almidn son polmeros de la glucosa. En la celulosa, los

monmeros estn unidos por un enlace -glucosdico, mientras que en el almidn estn

unidos por un enlace -glucosdico.

16. Cul es la principal diferencia estructural entre el glucgeno y el almidn?

El glucgeno existe como polmero altamente ramificado. El almidn puede tener una

forma lineal y una forma ramifcada que sin embargo no es tan ramificada como la del

glucgeno.

17. En que difieren las paredes celulares de las bacterias de las paredes celulares

de las plantas?

Las paredes de las clulas vegetales constan casi exclusivamente de carbohidratos,

mientras que las paredes de las clulas bacterianas contienen pptidos.

18. Qu son las glucoproteinas? Cules son algunos de sus papeles bioqumicos?

Las glucoproteinas son aquellas en las cuales hay carbohidratos unidos covalentemente

con las protenas. Desempean un papel en las membranas de las clulas eucariotas y con

frecuencia son sitios de reconocimiento para clulas externas. Los anticuerpos son

glucoproteinas.

Solucin de problemas

19. A continuacin se incluyen proyecciones de Fisher para un grupo de azcares de

5 carbonos, todos los cuales son aldopentosas. Identifique los pares que son

enantimeros y los pares que son epmeros.

Son enantimeros los pares: a) y f), b) y d).

Son epmeros los pares: a) y c), a) y d), b) y f)

20. El alcohol azucarado que a menudo se emplea en los chicles y dulces sin azcar

es el L-sorbitol y gran parte del mismo se prepara por reduccin de la D-glucosa.

Compare estas dos estructuras y explique por qu es posible esto.

El L-sorbitol recibi ese nombre por ser derivado de la L-sorbosa. La reduccin de la D-

glucosa da un azcar hidroxilado que podra nombrarse como D-glucitol, pero se le dio el

nombre de L-sorbitol el cual se ha conservado.

21. Considere las estructuras de la arabinosa y la ribosa. Explique por qu los

nucletidos derivados de la arabinosa, como ara-C y ara-A, constituyen venenos

metablicos eficaces.

La arabinosa en un epmero de la ribosa. Los nuclesidos en los cuales la ribosa es

sustituida por arabinosa actan como inhibidores en las reacciones de ribonuclesidos.

22. La pectina, que se encuentra en las paredes de las clulas vegetales, existe en

la naturaleza como polmero del cido D-galacturnico metilado en el carbono 6 del

monmero. Dibuje una proyeccin de Haworth para la unidad repetitiva de

disacrido de pectina con una unidad monomrica metilada y otra sin metilar y con

enlace (1 4).

Disacridos repetidos de la pectina:

23. Dibuje una proyeccin de Haworth para el disacrido gentibiosa, con la

siguiente informacin:

a) Es un dmero de la glucosa.

b) El enlace glucosdico es (1 6).

c) El carbono anomrico que no participa en el enlace glucosdico tiene

configuracin .

24. Cul es la razn metablica por la cual muchos adultos no pueden ingerir una

gran cantidad de leche sin experimentar problemas gstricos?

En algunos casos la enzima que degrada la lactosa a sus componentes glucosa y galactosa,

no se encuentra presente. En otros casos la enzima isomeriza la galactosa a glucosa para

su descomposicin metablica posterior.

25. Dibuje proyecciones de Haworth de dmeros de la glucosa con los siguientes

tipos de enlaces glucosdicos:

a) Enlace A (1 4) (ambas molculas de glucosa en forma )

b) Enlace , (1 1).

c) Enlace A (1 6) (ambas molculas de glucosa en forma ).

26. Cierto suplemento alimenticio que tom

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