Reporte de práctica: “Estructura molecular de los seres vivos”

No. Y Título de la Práctica: 2. Estructura molecular de los seres vivos

Integrantes del equipo:

Daniela Hernández Silva (Coordinador)

Samantha Cruz González

Isabella Torres López

Mariana Díaz

Planteamiento del problema:

¿Qué reacciones permiten identificar la presencia de lípidos, carbohidratos y proteínas en una muestra de papa, leche y clara de huevo, para poder observar su estructura molecular?

Marco Teórico

Carbohidratos:

Son uno de los grupos básicos de alimentos. Esta categoría de alimentos abarca

azúcares, almidones y fibra. La principal función de los carbohidratos es

suministrarle energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre), la cual le da energía al cuerpo.

Los carbohidratos se clasifican como simples o complejos. Esta clasificación depende de la estructura química del alimento y de la rapidez con la cual se digiere y se absorbe el azúcar. Los carbohidratos simples tienen uno (simple) o dos (doble) azúcares, mientras que los carbohidratos complejos tienen tres o más.

Los ejemplos de azúcares simples provenientes de alimentos abarcan: Fructosa (se encuentra en las frutas), galactosa (se encuentra en los productos lácteos)

Los azúcares dobles abarcan: Lactosa (se encuentra en los productos lácteos), maltosa (se encuentra en ciertas verduras y en la cerveza), sacarosa (azúcar de mesa)

La miel también es un azúcar doble, pero a diferencia del azúcar de mesa, contiene una pequeña cantidad de vitaminas y minerales. Nombres alternativos: Almidones; Azúcares simples; Azúcares; Carbohidratos complejos; Dieta y carbohidratos; Carbohidratos simples.

Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. La glucosa, la fructosa y la galactosa son ejemplos destacados de los azúcares constituidos por una sola unidad (de azúcar); dicho tipo de azúcares se conocen también como “monosacáridos”. A los azúcares constituidos por dos unidades se le denomina “disacáridos”; los disacáridos más ampliamente conocidos son la sacarosa (“azúcar de mesa”) y la lactosa (el azúcar de la leche).

CLASE EJEMPLOS

Monosacáridos Glucosa, fructosa, galactosa

Disacáridos Sacarosa, lactosa, maltosa

PoliolesIsomaltol, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol

OligosacáridosFructooligosacáridos, maltooligosacáridos

Polisacáridos tipo almidónAmilosa, amilopectina, maltodextrinas

Polisacáridos no semejantes al almidón (fibra alimenticia)

Celulosa, pectinas, hemicelulosas, gomas, inulina

La función principal de los carbohidratos es proporcionar energía, aunque también desempeñan una función importante para la estructura y el funcionamiento de las células, tejidos y órganos; además, sirven para formar las estructuras carbohidratadas de la superficie de las células. Hay diversas clases de moléculas carbohidratadas en el cuerpo: proteoglicanos, glucoproteínas (también llamadas “glicoproteínas”), y glucolípidos (también llamados “glicolípidos”).

El cuerpo no es capaz de digerir ni la fibra alimenticia ni algunos de los oligosacáridos en el intestino delgado. La fibra favorece el funcionamiento adecuado del intestino, aumentando el volumen de masa fecal y estimulando el tránsito intestinal.

Una vez que el carbohidrato no digerible pasa al intestino grueso, algunos tipos de fibras como las gomas y las pectinas, así como los oligosacáridos, son fermentados por la microflora intestinal. Esto hace que también aumente la masa general del intestino grueso y tiene un efecto beneficioso para la regeneración de la microflora.

Lípidos

Los lípidos son sustancias orgánicas que poseen en su molécula largas cadenas hidrocarbonadas lo que las hace insolubles en sustancias polares por la imposibilidad de formar puente de hidrógeno con las moléculas del disolvente. La presencia de lípidos se puede manifestar porque se tiñen específicamente con el colorante Sudán III, adquiriendo una coloración rojiza característica que no desaparece con el agua.

Los lípidos (generalmente en forma de triacilgliceroles) constituyen la reserva energética de uso tardío o diferido del organismo. Su contenido calórico es muy alto (10 kcal/gramos), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía.

A diferencia de los hidratos de carbono que pueden metabolizarse en presencia o ausencia de oxígeno, los lípidos solo pueden metabolizarse aérobicamente.

(www.aula21.net)

Fuera de su aporte calórico, los lípidos cumplen importantes tareas bioquímicas como son:

El suministro de ácidos grasos esenciales y de vitaminas insolubles. Formación metabólica de acetiloenzima A.

Los lípidos comestibles tanto de origen vegetal como animal clasificados dentro de los llamados lípidos neutros debido a que su estructura química corresponde casi un 100% a ésteres del glicerol, por lo que se les denomina triglicéridos.

Los lípidos son sumamente importantes dentro de la alimentación diaria. Para mantener sano al organismo es necesaria la presencia de lípidos. Sin embargo, el exceso de los mismos puede causar problemas en la sangre y el corazón. Existen diferentes tipos de lípidos:

Origen animal: colesterol, triglicéridos, grasas. Origen vegetal: ácidos grasos, ácido omega 3, 6, y a.

(http://mazinger.sisib.uchile)

Identificación de carbohidratos

El color que dan los polisacáridos con Lugol (solución de I2 y de IK) se debe a que el I2 ocupa vacíos en las hélices de la cadena de unidades de glucosa, formando un compuesto que altera las propiedades físicas de los polisacáridos, especialmente la absorción lumínica. Esta unión de I2 a la cadena es reversible, y por calentamiento desaparece el color, que al enfriarse reaparece. El Lugol da con el almidón color azul y con el glucógeno color rojo caoba.

Puede haber reacciones positivas si al colocar Lugol si contiene carbohidratos polisacáridos como por ejemplo el almidón.

(Vallejo, M. 2013)

Desnaturalización de una proteína

Si en una disolución de proteínas se produce cambios de pH, alteraciones en la concentración, agitación molecular o variaciones bruscas de temperatura, la solubilidad de las proteínas puede verse reducida hasta el punto de producirse su precipitación. Esto se debe a que los enlaces que mantienen la conformación globular se rompen y la proteína adopta la conformación filamentosa. De este modo, la capa de moléculas de agua no recubre completamente a las moléculas proteicas, las cuales tienden a unirse entre sí dando lugar a grandes partículas que precipitan. Además, sus propiedades biocatalizadores desaparecen al alterarse el centro activo.

(González, P. 2014)

Objetivo

Identificar la presencia de carbohidratos, lípidos y proteínas en una papa, leche y clara de huevo, de igual manera observar su estructura molecular mediante un microscopio.

Hipótesis

Si vierto Lugol, alcohol metílico y sudan3 en una papa, leche y clara de huevo entonces podré comprobar la presencia de carbohidratos, lípidos y proteínas y observar su estructura molecular mediante un microscopio óptico.

PLAN DE INVESTIGACIÓN

TIPO DE INVESTIGACIÓN: Bibliográfica experimental

INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIÓN: Material bibliográfico y de laboratorio

LUGAR: Laboratorio

PROGRAMA DE SESIONES: 4

FECHAS: 11, 11, 18, 18 de septiembre

Procedimiento

Los procedimientos se repitieron en cada alimento para poder compararlos.

CarbohidratosProteínas

Lípidos

Materiales y sustancias

MATERIALES SUSTANCIAS

2 goteros Lugol

Pinzas Sudan3

9 vasos de precipitados Alcohol metílico

3 portaobjetos Huevo

Microscopio óptico LechePapa

Manejo de desechos

Tirar la clara de huevo y leche al lavabo. La papa a la basura orgánica. Lavar los portaobjetos y vasos de precipitados y regresar a la miss. Regresar las sustancias a la miss.

Fuentes de información

A.D.A.M.(2014) Carbohidratos Recuperado el: 13 de sept. de 15. En: https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002469.htm

EUFIC (2015) Carbohidratos Recuperado el 13 de sept. de 15. En: http://www.eufic.org/article/es/expid/basics-carbohidratos/

Gama, M. (2004) Biologia. México: Pearson

González, P. (2014) Identificacion de proteínas. Recuperado el 11/09/15 de:

http://www.slideshare.net/jomachi/practica-de-laboratorio-5-identificacin-de-

protenas

Guzmán, R. (2009) Lípidos o grasas. Recuperado el 12/09/15. Disponible en: http://www.aula21.net/nutricion/grasas.htm

Masson, L. (2013) Los lípidos en los alimentos. Recuperado el 12/09/15. Disponible en: http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias-quimicas-y-farmaceuticas/lipidos.htm

Vallejo, M. (2013) Identificación de carbohidratos a través de reactivos.

Recuperado el 11/09/15 de:

http://www.academia.edu/6347596/Identificación_de_Carbohidratos_a_trav

és_de_reactivos

BITÁCORA DE LA PRÁCTICA

Resultados

Papa:

-Al agregarle Lugol se tornó de un color azul negrizo (como se puede ver en

la imagen 2) comprobando la presencia de carbohidratos (almidón). Esto se

puede ver claramente en la imagen 1.

-Al agregarle Sudán III se formó una capa rojiza encima, sin embargo al ser

sólido no se comprobó la presencia de lípidos. (Imagen 2)

-Al agregarle alcohol metílico se mantuvo igual pues al ser sólido no se

pudo comprobar la presencia de proteínas.

(Imagen 3)

Leche:

-Al agregarle Lugol se formó una capa superior de color café rojizo, con lo

que no se comprobó la presencia de carbohidratos (almidón) pues se debió

haber tornado azul. (Imagen 4)

-Al agregarle Sudán III se formó una capa superficial que no se disolvió lo

que comprobó la presencia de lípidos. (Imagen 5)

-Al agregarle alcohol metílico no se presentó

ningún cambio por lo que no se comprobó

la presencia de proteínas. (Imagen 6)

IMAGEN 2IMAGEN 1

IMAGEN 3

Clara de huevo:

-Al agregar Lugol se formó una capa superior de color café rojizo por lo que

no se comprobó la presencia de carbohidratos, pues se debió haber

tornado azul. (Imagen 7)

-Al agregar Sudán III se formó una capa superficial sin disolverse

comprobando la presencia de lípidos. (Imagen 8)

-Al agregar alcohol metílico se formó una capa blanca en la superficie y

alrededor se pegó al vaso lo que comprobó la presencia de proteínas.

(Imagen 9)

IMAGEN 4 IMAGEN 5

IMAGEN 6

Observación de muestras en el microscopio óptico:

Una vez que comprobamos la presencia de almidón en la papa, de lípidos en la

leche y de lípidos y proteínas en la clara del huevo, observamos su estructura a

través del microscopio óptico con aumento real de 400x. En la imagen 10, se

puede ver una muestra de papa a través del microscopio, y en ella se ve

claramente la estructura del almidón, que parecen ser burbujas de diferentes

tamaños en toda la papa. Ya que la leche es un líquido no se puede ver su

estructura, sin embargo se lograron ver algunas bacterias presentes en ella, las

cuales son los puntos que se logran distinguir en la micrografía (imagen 11). La

IMAGEN 7IMAGEN 8

IMAGEN 9

clara del huevo al tener un color tan claro no se pudo ver su estructura con el

microscopio.

IMAGEN 10(400x)

IMAGEN 11(400x)

Análisis y discusión

Durante esta práctica fue importante realizar una investigación acerca de los

nutrientes que se iban a identificar a través de las reacciones con el Lugol, el

Sudán III y el alcohol metílico. A través de esta investigación pudimos saber que

los carbohidratos son los alimentos principales que aportan energía y que este

grupo abarca azúcares, almidones y fibra. En esta práctica como ya mencionamos

anteriormente, identificamos el almidón en la papa y observamos su estructura con

el microscopio óptico. De igual forma, aprendimos que los lípidos son sustancias

orgánicas cuyas cadenas hidrocarbonadas son muy largas por lo que son

insolubles en sustancias polares lo que hace que se puedan identificar con

colorantes que son de este tipo de sustancias. Sin embargo, no pudimos observar

la estructura de los lípidos presentes en la leche ya que es un líquido. “Si en una

disolución de proteínas se produce cambios de pH, alteraciones en la

concentración, agitación molecular o variaciones bruscas de temperatura, la

solubilidad de las proteínas puede verse reducida” (González, P.) Esta cita nos

dice porque fue posible identificar las proteínas de la clara del huevo ya que el

alcohol metílico no se disolvió sino que formo una capa de una especie de espuma

en la superficie de ésta. De la clara del huevo tampoco fue posible observar su

estructura molecular en el microscopio debido a su color y estado de agregación,

por lo que es claro que con fines de mejorar los resultados de esta práctica, se

debieron de haber escogido alimentos sólidos cuya estructura se pudiera ver a

través del microscopio.

Conclusiones

Reflexión

Con esta práctica fuimos capaces de comprobar la presencia de nutrientes como

lípidos, proteínas y carbohidratos en alimentos como la papa, leche y la clara de

huevo. Además pudimos ver la estructura del almidón en la papa y bacterias en la

leche mediante el microscopio óptico. De igual manera logramos conocer su

funcionamiento en el cuerpo humano.

Para entender la vida como la conocemos es importante entender su composición.

Es necesario estudiar y analizar la estructura de estas moléculas para comprender

sus propiedades, además de que estas moléculas tienen una presencia muy

importante en los seres vivos y son sumamente fundamentales como fuente de

energía.

Es conveniente recalcar que el ser humano tiene que comer carbohidratos,

minerales, lípidos y proteínas para el buen funcionamiento en todo el organismo.

Por ejemplo, “los carbohidratos suministran energía al cuerpo especialmente al

cerebro y al sistema nervioso” (Adam, 2014), “la importancia de las proteínas es

tal que la práctica total en las funciones biológicas son desempeñadas en

cualquier ser vivo gracias a ella” (proteinas.org), “los lípidos constituyen la reserva

energética de uso tardío o diferido del organismo” (Guzmán, R. 2009)