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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFacultad de Ciencias de la Alimentación

Ingeniería en Alimentos

Trabajo Práctico Nº 5

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS I: Carbohidratos y Proteínas

Las cuatro clases principales de moléculas biológicas orgánicas son los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos, y están compuestas por unidades estructurales denominadas monómeros, a excepción de los lípidos que son un grupo muy heterogéneo. Los monómeros de las proteínas son los aminoácidos; de los hidratos de carbono son los azúcares, y de los ácidos nucleicos los nucleótidos. Algunos lípidos están compuestos por una molécula pequeña, el glicerol, unida covalentemente a ácidos grasos. Muchas de estas biomoléculas pueden alcanzar gran tamaño a escala molecular, por los que se las denomina macromoléculas.Las biomoléculas están constituidas por compuestos químicos basados en su mayor parte en el elemento Carbono (C). De todos los elementos químicos, el C presenta una capacidad para formar moléculas grandes, complejas y diversas y esta diversidad molecular ha hecho posible la diversidad de organismos que evolucionaron sobre la Tierra. En este Trabajo Práctico se identificarán -mediante métodos experimentales- monómeros macromoléculas y enlaces químicos a partir de materiales biológicos.

OBJETIVOS

Determinar en forma cualitativa la presencia de compuestos de carbono en materiales biológicos, identificar de qué clase/tipo de molécula se trata, a través de reacciones químicas.

Conocer algunas propiedades de las biomoléculas orgánicas. Relacionar las estructuras de las biomoléculas orgánicas con las

funciones que estas desempeñan en las células.

ACTIVIDADES EXPERIMENTALES

Materiales y reactivos

Biológico Laboratorio Reactivos y

Cátedra de Biología 1



solucionesMiel Tubos de ensayo 10

mlSoluc. de Lugol

Carne de pescado Trípode Reactivo de BiuretBanana Tela de amianto Reactivo de

FehlingManzana Mechero tipo

bunsenSolución de almidón al 1 %

Papa Pinzas para tubos de ensayo

Solución de ninhidrina al 1 %

Aceite de girasol Mortero Solución al 2 % de aminoácido glicina

Hamburguesa de carne

Bisturí Solución de glucosa al 1 %

Leche Pinza Solución de sacarosa al 1 5 %

Gelatina sin sabor Embudo Alcohol etílicoCloruro de sodioHielo

1. Reconocimiento de carbohidratos

Los carbohidratos comprenden azúcares simples (monosacáridos), sus polímeros (oligo y polisacáridos) y pueden formar parte de otras moléculas orgánicas (ARN, ADN, entre otros.). Distribuidos ampliamente en la naturaleza, los carbohidratos representan, en términos de masa, la clase más abundante de biomoléculas orgánicas sobre la Tierra. La mayor parte de ellos se acumulan como resultado de la fotosíntesis. Desempeñan varios papeles cruciales en los organismos vivos. Cuando un organismo ingiere y metaboliza estos compuestos, los átomos se reacomodan formando compuestos sencillos reutilizables.

a. Test para la detección de azúcares simples (monosacáridos)

Una de las propiedades más destacadas de los monosacáridos en general (glucosa, fructosa, etc.) y de algunos disacáridos (sacarosa, lactosa, etc.) es el poder reductor que les confiere el grupo funcional aldehído o cetona de sus moléculas. Esta propiedad de los azúcares se pone de manifiesto frente a sales de cobre II (Cu++). El reactivo de Fehling es utilizado para detectar la presencia de azúcares con capacidad reductora. Este se compone de dos soluciones separadas (A y B), que se mezclan en partes iguales en el momento de utilizarlo. La mezcla de las soluciones A y B de Fehling es de color azul intenso El resultado positivo de la presencia de un azúcar reductor es la formación deun precipitado rojo ladrillo de óxido de cobre (Cu2O) cuando se somete a calentamiento intenso. La reacción que ocurre es de tipo óxido-reducción, en la cual el grupo funcional aldehído o cetona del azúcar reductor se oxida a ácido y el Cu++ se reduce a Cu+.




b. Test para la detección de polisacárido-almidónEl almidón es un polisacárido de reserva característico de los vegetales. Los polisacáridos son las biomoléculas más abundantes de reserva de energía en la Tierra. En las células vegetales el almidón se encuentra como una mezcla de amilopectina (80-90 %) y amilosa (10-20%). Esta última se colorea de azul violeta en presencia de una solución de iodo llamado reactivo de Lugol, debido a una reacción física (no química) de adsorción. La molécula de iodo (I2), se introduce en la estructura helicoidal de la molécula de almidón dando como resultado el color violáceo.En el cuadro siguiente se describen las actividades a desarrollar para la determinación en muestras biológicas de hidratos de carbono.

Procedimiento para la determinación de carbohidratos.a. Reacción de Fehling

Materiales y procedimientos 1 2 3 4 5 6 7 8Agua destilada ( ml ) 2Solución de glucosa 1 % ( ml ) 2Solución de sacarosa 1 % ( ml ) 2Solución de almidón 1 % ( ml ) 2Jugo de naranja ( ml ) 2Miel ( diluída al 10 % ) 2Leche ( ml ) 2Homogeneizado de papa (ml) 2Reactivo de Fehling ( ml ) * 2 2 2 2 2 2 2 2Colocar los tubos en agua hirviendo 5 min

x x x x x x x x

Registrar lo observado ( + / - )*1 ml de Fehling A + 1 ml de Fehling BFehling A: se prepara pesando 7 gramos de CuSO4 · 5 H20 y disolviendo en 100 ml de agua destilada.Fehling B: se prepara disolviendo 35 gramos de tartrato de sodio y potasio y 10 gramos de NaOH en 100 ml de agua destilada

b. Reacción de Lugol

Materiales y procedimientos

1 2 3 4 5 6 7 8

Agua destilada ( ml ) 2Solución de glucosa 1 % ( ml ) 2Solución de sacarosa 1 % ( ml ) 2Solución de almidón 1 % ( ml ) 2Jugo de naranja ( ml ) 2




Miel ( diluída al 10 % ) 2Leche ( ml ) 2Homogeneizado de papa (ml) 2Reactivo de Lugol ( ml ) 2 2 2 2 2 2 2 2Agitar vigorosamente los tubos y dejar en reposo 5 minutos

x x x x x x x x

Registrar lo observado ( + / - )

El homogenizado de papa se realiza cortando pequeños trozos de papa sin piel (una cucharada sopera al ras) con bisturí y se muele en mortero con pilón en 2 ml de agua destilada.

2. Reconocimiento de aminoácidos y proteínasLas proteínas son componentes fundamentales de toda célula y, por ende, de todo ser vivo.Son polímeros de aminoácidos y cumplen funciones sin las cuales no habría vida en la forma conocida. Las proteínas tiene variadas funciones tales como: estructurales, enzimáticas, de transporte, hormonales entre otras.a. Test para la detección de proteínasUna de las reacciones más utilizadas para la identificación de péptidos y proteínas es la de Biuret. Esta reacción indica la presencia de enlaces peptídicos por lo cual no sirve para identificar polipéptidos. Todas las proteínas reaccionan en medio alcalino cuando se agrega sulfato cúprico (CuSO4) y da colores que varían del violeta al rosado. El color depende del grado de hidrólisis alcanzado. Los péptidos más pequeños y los aminoácidos libres no dan color. Por lo tanto, este ensayo se utiliza para seguir la hidrólisis de una proteína.b. Test para la detección de aminoácidosUno de los reactivos más utilizados para la identificación de aminoácidos es la solución de Ninhidrina al 1%, que da una coloración que varía de azul a violeta intenso.

Reacción con la ninhidrinaEl grupo alfa-amino de los aminoácidos forma complejos coloreados con la ninhidrina: violeta- azuloso en la mayoría de los aminoácidos cuyo grupo amino es primario, amarillo para la prolina e hidroxiprolina y café para la asparagina que tiene un grupo amido en la cadena lateral. Esta reacción también identifica los grupos alfa-amino libres presentes en péptidos y proteínas.

Reconocimiento de aminoácidos y proteínas

Materiales y procedimientos 1 2 3 4 5 6 7 8Agua destilada ( ml ) 1 1Solución de albúmina 20 % ( ml ) 1 1




Solución de aminoácido glicina 2 % (ml)

1 1

Gelatina sin color al 5 % (ml) 1 1Solución de ninhidrina al 1 % (ml) 0,

50,5

0,5

0,5

Reactivo de Biuret (ml) 0,5

0,5

0,5

0,5

Colocar los tubos en baño maria de agua hirviendo 5 min

x x x x x x x x

Registrar lo observado ( +/-)


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