Los carbohidratos y las proteínas.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOS
Facultad 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.
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ACTIVIDADES EXPERIMENTALES
Materiales y reactivos
Biológico Laboratorio Reactivos y soluciones
Miel Tubos de ensayo 10 ml Soluc. de Lugol
Carne de pescado Trípode Reactivo de Biuret
Banana Tela de amianto Reactivo de Fehling
Manzana Mechero tipo bunsen Solución 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 etílico
Cloruro de sodio
Hielo
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.
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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-almidón
El 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 8
Agua destilada ( ml ) 2
Solución de glucosa 1 % ( ml ) 2
Solución de sacarosa 1 % ( ml ) 2
Solución de almidón 1 % ( ml ) 2
Jugo de naranja ( ml ) 2
Miel ( diluída al 10 % ) 2
Leche ( ml ) 2
Homogeneizado de papa (ml) 2
Reactivo de Fehling ( ml ) * 2 2 2 2 2 2 2 2
Colocar los tubos en agua
hirviendo 5 min
x x x x x x x x
Registrar lo observado ( + / - )
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*1 ml de Fehling A + 1 ml de Fehling B
Fehling 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 ) 2
Solución de glucosa 1 % ( ml ) 2
Solución de sacarosa 1 % ( ml ) 2
Solución de almidón 1 % ( ml ) 2
Jugo de naranja ( ml ) 2
Miel ( diluída al 10 % ) 2
Leche ( ml ) 2
Homogeneizado de papa (ml) 2
Reactivo de Lugol ( ml ) 2 2 2 2 2 2 2 2
Agitar 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 proteínas
Las 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 proteínas
Una 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.
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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 aminoácidos
Uno 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 ninhidrina
El 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 8
Agua destilada ( ml ) 1 1
Solución de albúmina 20 % ( ml ) 1 1
Solución de aminoácido glicina 2 %
(ml)
1 1
Gelatina sin color al 5 % (ml) 1 1
Solución de ninhidrina al 1 % (ml) 0,5 0,5 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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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 aminoácidos
Uno 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 ninhidrina
El 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 8
Agua destilada ( ml ) 1 1
Solución de albúmina 20 % ( ml ) 1 1
Solución de aminoácido glicina 2 %
(ml)
1 1
Gelatina sin color al 5 % (ml) 1 1
Solución de ninhidrina al 1 % (ml) 0,5 0,5 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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