manual pract bioquimica
TRANSCRIPT
i
Dr. Claudio Arzola M.C. Celia Holguín Licón Responsables de la elaboración Del manual de Bioquímica
Mauricio Ramírez Ruano, D.I. Coordinador de la elaboración de Manuales de Prácticas
MC. Javier Martínez Nevarez Presidente del H. Consejo
Técnico
Manual de Prácticas de Bioquímica
ii
Directorio
C.P. Raúl Chávez Espinoza. Rector de la Universidad Autónoma de Chihuahua
Ing. Heriberto Altes Médina
Secretario General de la Universidad Autónoma de Chihuahua
Dr. Alfredo de la Torre Hernández.
Director Secretario Académico de la Universidad Autónoma de Chihuahua
M.C. Javier Martínez Nevarez Director de la Facultad de Zootecnia
M.C. Josefina Domínguez Holguín
Secretaria Académica de la Facultad de Zootecnia
Ph.D. Claudio Arzola,
M.C. Celia Holguín Licón Catedraticos de la Materia de
Bioquímica
Tabla de contenido
Página iii
INTRODUCCIÓN ....................................................................................1 ENCUADRE DEL SISTEMA DE PRÁCTICAS .............................................2
Introducción .....................................................................................2
Competencias a las que contribuye, y su ubicación dentro del mapa curricular vigente. ................................................................................4
Niveles de Desempeño ......................................................................4
Programa del sistema de prácticas ......................................................6 Tema ....................................................................................................6 Práctica o prácticas programadas ........................................................6 Contenido de cada Práctica en particular ............................................9
1.1. Difusión ......................................................................................9
1.2. Ósmosis y presión osmótica......................................................13
1.3. Disociación electrolítica ...........................................................15
1.4 Determinación de la acidez general de las disoluciones ..........17
1.5 Determinación del pH ...............................................................18
1.6 Preparación de las disoluciones amortiguadoras.....................21
2. Carbohidratos ...........................................................................24
2.1. Reacciones de reconocimiento de los hidratos de carbono ....26
2.2. Prueba con naftorresorcina......................................................26
2.3. Monosacáridos .........................................................................27
Aldohexosas ....................................................................................28
2.4. Reacciones de reconocimiento le los hidratos de carbono
reductores.......................................................................................28
Prueba con el hidróxido cúprico (II), reacción de Trommer........28
2.5. Reacción con el licor de Fehling ..............................................29
2.6. Reacción con las sales de bismuto..........................................30
2.7. Reacción con fenilhidrazina .....................................................31
2.8. Reacción de reconocimiento de la sacarosa ..........................32
2.9. Reacciones de fermentación de los hidratos de carbono .....33
2.10. Reacciones coloreadas del almidón .......................................34
2.11 Hidrólisis acida escalonada del almidón ................................35
iv
2.12. Hidrólisis enzimática del almidón ..........................................37
2.13 Reacción del glicógeno con el iodo........................................38
Reconocimiento del glicógeno en los tejidos animales ..................38
3. Los lípidos y su metabolismo....................................................41
Los lípidos y sus metabolitos..............................................................42 Glicéridos (grasas) ..........................................................................42
Reacciones de reconocimiento de las grasas....................................43
3.1. Reacción de la grasa y el aceite con el Sudán III.....................43
3.2. Determinación de la glicerina en las grasas.............................44
3.4. Solubilidad de las grasas .........................................................44
3.5. Determinación de la temperatura de fusión.............................45
3.6. Determinación del número acídico ..........................................46
3.7. Determinación del índice de iodo ............................................47
3.8. Determinación del número (índice) de saponificación ..............48
3.9. Determinación cuantitativa de la grasa en el hígado ...........49
4. Enzimas.........................................................................................52 4.1 La labilidad térmica de las enzimas .........................................55
4.2 Influencia del pH sobre la actividad de las enzimas.................56
4.3 Especificidad de las enzimas....................................................57
4.4 Influencia de los activadores e inhibidores .............................58
4.5 Determinación de la actividad de la dehidrogenasa de ácido
succínico ........................................................................................59
BIBLIOGRAFIA....................................................................................61 ANEXOS ..............................................................................................62
NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD E HIGIENE...........................62
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 1
INTRODUCCIÓN
Este manual esta diseñado para estudiantes de zootecnia y veterinaria, pudiendo
también ser usado por otros técnicos. Esta destinado a servir de complemento a la
materia de bioquímica de la carrera de Ingeniero Zootecnista en Sistemas de
Producción de la Facultad de Zootecnia de la Universidad de Chihuahua, pero podrá,
mediante adaptaciones y modificaciones leves, ser usado en cualquier carrera afín.
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 2
ENCUADRE DEL SISTEMA DE PRÁCTICAS
Introducción Como estudiante de zootecnia, seguramente debes de tener en cuenta que la
producción pecuaria en México tiene que ser competitiva y sustentable. Junto con otras
cosas, es necesario que los zootecnistas tengan una mayor especialización en relación
a otras carreras que usan la bioquímica. Lo anterior seguramente propiciará una
educación de profesionistas que puedan resolver problemas, por las competencias que
ésta promueva en los estudiantes. También es necesario tener en cuenta que las
unidades de producción cuentan con laboratorios cada vez mas equipados.
Es sabido que el incremento de la producción pecuaria solo puede ser basado en
prácticas de producción intensiva, con miras a lograr una mayor productividad por
cabeza con aplicación económica de insumos. Generalmente esto solo puede ser
logrado mediante el incremento del número de cabezas, mejor genética o selección,
uso de mayor mecanización y sobre todo, la introducción de tecnología moderna. Por lo
tanto, este manual se dirige a estudiantes de zootecnia y veterinaria, los cuales tienen
en su curricula la materia de bioquímica. Existen numerosos manuales de laboratorio
para esta materia, pero por lo general están dirigidos a profesionales de la química. Por
lo general, se enfatiza en la enseñanza y práctica de mediciones cuantitativas,
aislamiento y separación de proteínas, ensayo de reacciones enzimáticas, manipulación
de ADN recombinante, y el uso de PCR en el campo forense. La experiencia de muchos
años en la docencia de la bioquímica en la Facultad de Zootecnia de la Universidad
Autónoma de Chihuahua me ha demostrado que dicho enfoque no es el óptimo para un
profesional de la zootecnia. Dado que en lo general el conocimiento de la bioquímica
prepara al estudiante para tener competencias en el área de la alimentación animal, es
necesario que adquieras una proeficiencia en el uso de los conceptos bioquímicos que
soportan los trabajos teórico-prácticos de esta disciplina.
Manual del laboratorio de Bioquimica Encuadre…. Pagina 3
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Sin embargo, existe una tendencia a enmarcar dichos conocimientos solamente
en aspectos solamente en aspectos tales como el análisis de alimentos, determinación
de tóxicos y conocimientos afines, dejando vacíos en campos emergentes de la
bioquímica como lo es la biotecnología. Es por eso que el presente manual se ha
diseñado con el propósito de fomentar no solo el conocimiento inherente al quehacer de
la bioquímica, sino que también puede usarse en labores de investigación en
asignaturas diferentes a la bioquímica, y te da herramientas docentes, amen de
prepararte para eventuales empleos en laboratorios comerciales o de certificación o
trazabilidad de productos pecuarios. Otra de las variantes es que contiene materiales
relativos a físico-química y química coloidal, lo cual esta ausente en este tipo de
publicaciones.
El plan general del manual contempla la referencia a los fundamentos teóricos de
la química y metabolismo de las sustancias en estudio. Dado que el estudiante deberá
presentar un protocolo y un informe para cada práctica, se describe el análisis en una
manera lo más completa posible, con el ánimo de que el estudiante tenga un margen
amplio de independencia, y facilitar el desarrollo de competencias en el mismo. Se da
un enfoque acerca de la finalidad del análisis, con lo que se pretende reforzar la
enseñanza de la materia.
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 4
Competencias a las que contribuye, y su ubicación dentro del mapa curricular vigente.
Niveles de Desempeño
El conjunto de prácticas del presente manual te permitirá llegar a un desempeño
de nivel 4 de acuerdo la clasificación de CONOCER, a saber “Nivel 4.- Se desarrollan
un conjunto de actividades de naturaleza diversa, en las que se tiene que mostrar
creatividad y recursos para conciliar intereses. Se debe tener habilidad para motivar y
dirigir grupos de trabajo”.
Las razones por las que asumimos que obtendrás un nivel de desempeño tan
alto son:
1. La realización de las prácticas en forma y tiempo presupone el dominio de
diferentes habilidades y conocimientos.
2. La elaboración de un protocolo y un informe por práctica requiere de
disciplina y laboriosidad, así como la utilización de herramientas
computacionales.
3. Las prácticas deberán ser realizadas en equipo, lo que requiere de la
participación armónica de los elementos. La capacidad de liderazgo deberá
ser usada en forma óptima para realizar los diversos pasos de la práctica.
SISTEMAS DE CONTROL
SANITARIO 3-2-0
5 CREDITOS 512
SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL
3-3-0 6 CREDITOS
726
PERCEPCION REMOTA Y CARTOGRAFIA
3-3-0 6 CREDITOS
325
MANEJO DE RECURSOS FORRAJEROS
3-3-0 6 CREDITOS
652
SISTEMAS DE PRODUCCION EQUINA
3-1-0 4 CREDITOS
735 INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE PRODUCCION
2-3-0 5 CREDITOS
104
SOCIEDAD Y CULTURA 3-2-0
5 CREDITOS 203
ECONOMIA AGROPECUARIA
4-0-0 4CREDITOS
266
MATEMATICAS 3-2-0
5 CREDITOS 101
TECNOLOGIAS Y MANEJO DE LA INFORMACION
3-2-0 5 CREDITOS
136
ANATOMIA FUNCIONAL 4-0-2
6 CREDITOS 106
QUIMICA ORGANICA 4-0-2
6 CREDITOS 234
CLIMA Y AMBIENTE 4-2-0
6 CREDITOS 223
VALORES DEL EJERCICIO PROFECIONAL
4-0-0 4 CREDITOS
806
ACREDITACION DEL IDIOMA INGLES I
3 CREDITOS
UNIVERSIDAD Y CONOCIMIENTO
3-2-0 5 CREDITOS
210
LENGUAJE Y COMUNICACIÓN
3-2-0 5 CREDITOS
209
ESTADISTICA 3-0-1
4 CREDITOS 201
MANEJO DE BASE DE DATOS 0-4-0
4 CREDITOS 206
FISIOGIA DE LOS PROCESOS
PRODUCTIVOS 4-0-2
6 CREDITOS 235
BIOQUIMICA 4-0-2
6 CREDITOS 334
ECOLOGIA VEGETAL 3-3-0
4 CREDITOS 225
BOTANICA SISTEMATICA 3-3-0
6 CREEDITOS 126
ORIGEN Y CRECIMIENTO DE ANIMALES DOMESTICOS
3-3-0 6 CREDITOS
208
SOCIOLOGIA Y DESARROLLO
2-2-0 4 CREDITOS
CONTABILIDAD AGROPECUARIA
3-1-0 4 CREDITOS
332
TECNICAS DE MUESTREO 4-1-0
5 CREDITOS 502
CONTROL DE CALIDAD 2-2-0
4 CREDITOS 607
FISIOLOGIA DE LA REPRODUCCION
3-3-0 6 CREDITOS
356
MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA
4-2-0 6 CREDITOS
335
NUTRICION ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 506
ECOLOGIA ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 305
AGROSTOLOGIA 3-3-0
6 CREDITOS 302
BIOQUIMICA DE LOS ALIMENTOS DE ORIGEN
ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 308
SEMINARIO DE INVESTIGACION
3-2-0 5 CREDITOS
457
ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS
AGROPECUARIAS 3-2-0
5 CREDITOS 433
REPRODUCCION ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 501
SANIDAD ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 465
ALIMENTACION DE NO RUMIANTES
3-2-0 5 CREDITOS
544
TOPOGRAFIA 3-3-0
6 CREDITOS 461
CONSERVACION DE SUELO Y AGUA
3-3-0 6 CREDITOS
452
MICROBIOLOGIA Y DETERIORO DE PRODUC.
DE ORIGEN ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 508
FORMACION DE EMPRENDEDORES
3-2-0 5 CREDITOS
303
ADMINISTRACION ESTRATEGICA
3-1-0 4 CREDITOS
503
GENETICA GENERAL 3-1-0
4 CREDITOS 556
INGENIERIA EN SISTEMAS DE PRODUCCION
3-3-0 6 CREDITOS
507
ALIMENTACION DE RUMIANTES
3-2-0 5 CREDITOS
634
MANEJO DE PASTIZALES 3-3-0
6 CREDITOS 434
FORMULACION Y EVALUACION DE
PROYECTOS 2-2-0
4 CREDITOS 856
MERCADEO DE PRODUCTOS PECUARIOS
3-2-0 5 CREDITOS
633
ADMINISTRACION DE RECURSOS HUMANOS
3-1-0 4 CREDITOS
702
MEJORAMIENTO ANIMAL 3-2-0
5 CREDITOS 431
HIDRAULICA APLICADA A LA PRODUCCION
3-2-0 5 CREDITOS
661
TECNOLOGIA DE SUBPRODUCTOS DE
ORIGEN ANIMAL 3-3-0
6 CREDITOS 437
IMPACTO AMBIENTAL Y RESIDUOS
3-3-0 6 CREDITOS
627
PRACTICAS PROFESIONALES
10 CREDITOS
SISTEMAS DE PRODUCCION OVI-CAPRINO
3-3-0 6 CREDITOS
614
SISTEMAS DE PRODUCCION DE
BOVINOS DE CARNE I 3-3-0
6 CREDITOS 603
SISTEMAS DE PRODUCCION DE
ESPECIES MENORES 3-3-0
6 CREDITOS 605
SISTEMAS DE PRODUCCION DE
BOVINOS DE LECHE I 3-3-0
6 CREDITOS 631
MANEJO DE FAUNA SILVESTRE
3-3-0 6 CREDITOS
834
TECNOLOGIA Y PROCESADO DE LA
CARNE 3-3-0
6 CREDITOS 753
ANALISIS SENSORIAL 3-3-0
6 CREDITOS 709
DISEÑO HIGIENICO Y NORMATIVIDAD DE
PLANTAS 2-3-0
5 CREDITOS 710
SERVICIO SOCIAL
30 CREDITOS
DIRECCION DE AGRONEGOCIOS
3-3-0 6 CREDITOS
802
SISTEMA DE PRODUCCION AVICOLA
3-3-0 6 CREDITOS
801
SISTEMA DE PRODUCCION DE
PORCINOS 3-3-0
6 CREDITOS 805
SISTEMAS DE PRODUCCION DE
BOVINOS DE CARNE II 3-3-0
6 CREDITOS 733
SISTEMAS DE PRODUCCION DE
BOVINOS DE LECHE II 3-3-0
6 CREDITOS 701
TECNOLOGÍA Y PROCESADO DE LA
LECHE 3-3-0
6 CREDITOS 831
ANALISIS DE RIESGO 3-3-0
6 CREDITOS 725
ACREDITACION DEL IDIOMA INGLES II
4 CREDITOS
ACREDITACION DEL IDIOMA INGLES III
4 CREDITOS
ACREDITACION DEL IDIOMA INGLES IV
4 CREDITOS
ECOLOGIA BASICA 3-1-0
4 CREDITOS 105
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Página 6
Programa del sistema de prácticas
Tema
Práctica o prácticas programadas
Ámbitos de desarrollo
Duración en horas para cada práctica, y semana del semestre en que se
realizará
1. Introducción y agua
1.1. Difusión
1.2. Ósmosis y presión
osmótica
1.3. Resistividad osmótica de
eritrocitos
1.4. Disociación electrolítica
1.5. Determinación de la acidez
general
1.5. Determinación del pH
1.6. Preparación de soluciones
amortiguadoras
Laboratorio
6 horas
1-3 semana
2. Carbohidratos 2.1. Reconocimiento de
carbohidratos
2.2. Carbohidratos reductores
2.3. Reconocimiento de la
sacarosa
2.4. Fermentación
2.5. Hidrólisis del almidón
2.6. reconocimiento de
glucógeno en tejidos
Laboratorio
6 horas
4-6 semana
Manual del laboratorio de Bioquimica Prácticas Pagina 7
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
3. Lípidos 3.1. Reconocimiento de grasas
3.2. Determinación de glicerina
3.3. Constantes de las grasas
3.4. Cuantificación de las
grasas
3.5. Reacciones del colesterol
6 horas
7-9 semana
4. Enzimas
4.1 La labilidad térmica de las
enzimas
4.2 Influencia del pH sobre la
actividad de las enzimas
4.3 Especificidad de las
enzimas
4.4 Influencia de los
activadores e inhibidores
Determinación de la actividad
de las enzimas
Oxidorreductasas
4.5 Determinación de la
actividad de la dehidrogenasa
de ácido succínico
6 horas
10-11 semana
8
8
Serie de Prácticas 1 Química Física
C. Arzola, C. Holguín Facultad de Zootecnia, UACh Febrero 2006
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 9
Contenido de cada Práctica en particular
1.1. Difusión Facultad de Zootecnia, Universidad Autónoma de Chihuahua
Responsable: Dr. Claudio Arzola Álvarez
Número de alumnos por práctica: Tres
Propósito de la práctica: Al terminar esta práctica, serás capaz de entender el
concepto de difusión química, y relacionarlo con los diversos aspectos de la práctica
profesional de la zootecnia. Este concepto es fundamental para entender los principios
del movimiento de las moléculas en disolución, lo que te permitirá tener una visión
integradora y real de las características funcionales de las mezclas. Al mismo tiempo,
tendrás la habilidad de elaborar un protocolo para emprender el estudio sistemático de
un fenómeno complejo, lo que te capacitará para planear adecuadamente dicho tipo de
acciones, además de ser un instrumento de comunicación adecuada con colaboradores
y colegas, puesto que la práctica se llevará a cabo en grupo. Sin embargo, el protocolo
deberá ser entregado en forma individual para su evaluación. Al terminar, deberás
entregar un informe del desarrollo y resultados de la práctica, el cual deberá ser
individual. En caso de presentarse duplicidad del informe con otros del grupo o de otros
grupos, obtendrás menor calificación.
Puesto que el desarrollo de esta práctica se considera una actividad integradora,
deberás de observar una conducta adecuada durante la misma, con actitudes de
respeto a tus compañeros y maestros. La pulcritud y el orden será un factor que te
permita desarrollar la habilidad requerida para el desarrollo de este tipo de actividades,
con miras a que tu posterior desempeño profesional sea de alto nivel.
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 10
Química física Propiedades cinético-moleculares de las disoluciones diluidas Difusión1
Las disoluciones diluidas poseen capacidad de nivelar la concentración en todo
su volumen. Este proceso se realiza a través del movimiento térmico de las moléculas
de sustancia disuelta y de disolvente, que conduce a la penetración mutua de las
moléculas. Tal fenómeno obtuvo el nombre de difusión. Ella puede observarse si
sumergimos cristales de sustancias coloreadas en un disolvente puro.
Instrumentos: Cilindros de vidrio incoloro de 250 ml. Pinzas.
Reactivos: Cristales grandes de permanganato potásico, bicromato
potásico, cristal violeta o de otras sustancias coloreadas. Vidrio soluble.
Marcha dé los trabajos. Un cristal de sustancia coloreada se sumerge y se
mantiene durante varios segundos en vidrio soluble, luego se traslada a un cilindro con
agua. A medida que el vidrio soluble se disuelve, las partículas de la sustancia se
difunden paulatinamente en el cilindro por todo el volumen del disolvente, coloreando
uniformemente la disolución del color correspondiente. La velocidad de difusión en este
proceso es inversamente proporcional a las dimensiones de la molécula de la
sustancia disuelta. Influencia de la temperatura sobre la velocidad de difusión
La causa de la difusión es el movimiento térmico de las moléculas. Con el
crecimiento de la temperatura de la disolución, la velocidad de difusión, por lo común,
aumenta.
Instrumentos. Hornillo eléctrico. Vasos químicos de 250 ó 500 ml. Soporte con
sujetadores. Tubos do vidrio con diámetro de 3 a 5 mm y longitud de 30 a 40 mm.
Soportes blancos para los vasos.
Reactivos. Cristales de permanganato potásico u otra sustancia coloreada.
Marcha de los trabajos. En dos vasos se vierten de 250 a 300 ml de agua en
cada uno. Un vaso se coloca sobre hornillo eléctrico y se calienta hasta la ebullición.
Luego ambos vasos, colocados sobre soportes blancos, se introducen los tubos de
1 Adaptado de PRACTICAS DE BIOQUÍMICA DEL GANADO Y AVES DE CORRAL, 1984. A.V. CHECHETKIN et. al. Editorial MIR, Moscú.
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 11
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
vidrio de tal modo que éstos se sitúen en centro del vaso sin llegar al fondo en unos 10
ó 12 mm. Los tubos se sujetan en el soporte y a través de ellos se dejan caer
simultáneamente en cada vaso (con agua caliente y fría) los cristales de KMnO4. En el
vaso con agua caliente KMnO4 se disuelve, formando muy rápidamente una disolución
uniformemente coloreada. En el vaso con agua fría la difusión transcurre muy
lentamente. El experimento sirve de prueba del movimiento térmico de las moléculas en que
se basa la difusión e ilustra claramente que la velocidad de movimiento de las
moléculas crece considerablemente con el aumento de la temperatura de disolución, lo
que hace la difusión más pronunciada.
Sistema de evaluación
Al final de cada práctica, se revisará tu desempeño mediante la revisión de los
siguientes puntos:
Actividad Evaluación
alumno Evaluación instructor
Final Observaciones
¿Trajiste el protocolo de tu práctica en forma completa?
¿Utilizaste material de protección, lentes, guantes de asbesto, bata?
¿Preparaste los reactivos en forma anticipada?
¿Limpiaste el equipo y material una vez finalizada la práctica?
¿Dispusiste de los desechos de cómo indica el manual?
¿Entregaste el reporte de la práctica pasada?
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 12
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Reporte escrito. En cada práctica se deberá elaborar un reporte escrito, el cual
deberá entregarse a la fecha siguiente de la práctica. El informe deberá ser elaborado
en forma individual y presentado en forma impreso y digital.
Método de asignación de calificaciones. Tu calificación será resultado de los
siguientes factores: 1. Protocolo 30%
2. Reporte 30%
3. Desempeño en el laboratorio 40%
Total 100%
Para aprobar la asignatura, el alumno deberá presentar cuando menos el 80% de
las prácticas realizadas. Sin embargo, para el cálculo de la calificación final se tomará
en cuenta el total de las prácticas.
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 13
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
1.2. Ósmosis y presión osmótica La difusión en las disoluciones puede ser directa o indirecta. En el caso de la
difusión indirecta las partículas de soluto y del disolvente encuentran un tabique
orgánico permeable (por ejemplo, de colodión) y lo atraviesan libremente. Sin embargo,
si entre el disolvente puro y la disolución está puesto el así llamado tabique
semipermeable, entonces a través de este último pueden penetrar sólo las moléculas
del disolvente. La difusión unilateral del disolvente a través del tabique semipermeable
se denomina osmosis. En su movimiento, las moléculas del disolvente al encontrar un
tabique semipermeable, lo atraviesan libremente, mientras que las moléculas del soluto
encontrándose en estado de movimiento térmico, dan contra el tabique semipermeable,
chocan contra él, creando así cierta presión. Tal presión se denomina osmótica. La
presión osmótica se combina como la suma de los choques que le tocan a una
superficie determinada del tabique semipermeable en la unidad de tiempo. La magnitud
de la presión osmótica se expresa en pascales (Pa) *).
La presión osmótica juega un papel importante en los procesos fisiológicos de los
organismos vegetales y animales. Sólo en las condiciones de isotonía en la sangre, los
líquidos intertisulares y las células pueden verificarse normalmente los procesos
bioquímicos y fisiológicos. La elevación de la presión osmótica en los tejidos conduce a
los edemas, la disminución de la presión osmótica en la sangre trae como resultado la
hemólisis de los eritrocitos. Muchas enfermedades de los órganos internos (los riñones,
el corazón, los pulmones) están acompañadas por el aumento de la presión osmótica
en la sangre. Al crecer la presión osmótica en las aguas del suelo, se empeora
considerablemente el suministro de agua a las plantas y éstas se secan rápidamente y
perecen.
Determinación de la resistividad osmótica de eritrocitos (ROE)
Por resistividad osmótica de los eritrocitos so entiende la estabilidad de los
eritrocitos contra la hemólisis bajo la acción de disoluciones hipotónicas de cloruro
sódico. Es conocido que en la formación de la envoltura de los eritrocitos participan,
junto con otras sustancias, la lecitina y el colesterol. En la envoltura de los eritrocitos
jóvenes prevalece la lecitina, mientras que en la envoltura de los eritrocitos viejos, el
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 14
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
colesterol. Por lo tanto los eritrocitos jóvenes son más propensos a la hemólisis que los
viejos. Si los procesos de formación de la sangre transcurren en el organismo nor-
malmente y los eritrocitos no se destruyen prematuramente, entonces en la
determinación de la ROE de la sangre de tal organismo el inicio y el final de la hemólisis
son muy extendidos. Cuando la formación de la sangre está perturbada y los eritrocitos
jóvenes no se suministran a la sangre, entonces la hemólisis de tal sangre empieza con
concentraciones de las disoluciones de cloruro sódico relativamente bajas. Si los
eritrocitos en el organismo por alguna razón se destruyen rápidamente, es decir, la
sangre contiene solamente eritrocitos jóvenes, la hemólisis de tal sangre empieza y
termina a concentraciones relativamente altas de cloruro sódico en la disolución (de
0,7 a 0,6%).
Instrumentos. Centrífuga. Probetas de centrífuga. Pipeta graduada de 1 ml.
Pipeta de 5 ml.
Reactivos. Disolución de cloruro sódico al 1%. Sangro tratada con citrato.
Marcha de los trabajos. Se preparan previamente disoluciones de cloruro
sódico de distintas concentraciones. En probetas de centrífuga, numeradas de
antemano se mezcla una disolución de cloruro sódico al 1% con agua según el
esquema siguiente:
Luego en cada probeta se agrega 0.2 ml de sangre. Las probetas se agitan y se
dejan durante 10 min en el soporte, luego se centrifugan durante un tiempo de 5 a 10
min a 15 mil r.p.m. Al terminar la centrifugación, se detectan las probetas en las cuales
la hemólisis acaba de iniciarse, y aquellas donde ésta se realizó hasta el final. De
indicador del inicio de la hemólisis sirve la coloración roja del líquido sobre el precipitado
en presencia de un sedimento de eritrocitos no hemolizados. La hemólisis completa se
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 15
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
detecta en las probetas donde el líquido está coloreado de un color rojo en ausencia del
sedimento de eritrocitos.
1.3. Disociación electrolítica La disociación electrolítica es la descomposición espontánea del electrolito en la
disolución, en partículas con cargas eléctricas (iones). La disociación electrolítica se
expresa de una manera más pronunciada en aquella disolución en que el disolvente
posee la mayor constante dieléctrica, es decir, el disolvente puede disminuir con la
mayor fuerza la interacción entre las partículas de cargas opuestas (iones). El agua es
tal disolvente. En consecuencia, en el agua la disociación electrolítica se verifica en el
mayor grado. Por grado de disociación electrolítica se entiende la proporción entre las
moléculas disociadas y no disociadas. El grado de disociación depende de la naturaleza
del disolvente y del soluto, de la concentración de la disolución, temperatura, presencia
en la disolución de otros electrólitos con ion análogo.
Los iones que se forman en el proceso de disociación electrolítica aumentan la
concentración general de las partículas del soluto y con esto elevan el efecto osmótico
de las disoluciones. Además, los iones comunican a las disoluciones una actividad
química más alta y las dotan de una actividad biológica, es decir, las disoluciones de los
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 16
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
electrólitos al actuar sobre las células, órganos y organismos enteros, pueden elevar o
disminuir su actividad fisiológica. La acción aislada de ciertos iones sobre los
organismos unicelulares tiene comúnmente como resultado la muerte rápida de los últi-
mos debido a su hiperexcitación o depresión excesiva. Así, los iones formados durante
la disociación de las sales potásicas y sódicas causan una fuerte excitación de las
células y su muerte posterior a consecuencia de la hiperexcitación; los iones surgidos
en la disociación de las sales de calcio y magnesio opresan las funciones de las células
y en el caso de acción prolongada, causan su muerte. La mezcla de iones
monovalentes y bivalentes tomados en una proporción estrictamente determinada no
provoca desviaciones en el estado fisiológico de la célula. En tal mezcla tiene lugar la
supresión mutua de la acción tóxica de los iones debido al antagonismo iónico.
Disoluciones isotónicas que contienen sales de metales mono y bivalentes tomadas en
una proporción determinada y que no poseen acción tóxica sobre el organismo
obtuvieron el nombre de disoluciones equilibradas o fisiológicas. Como ejemplo de tales
disoluciones puede servir la disolución de Ringer, de Ringer—Lokk o de Ringer—
Tirrode (tabla 2).
Las disoluciones fisiológicas se utilizan en los experimentos con los cultivos de
órganos y tejidos para el estudio de los procesos bioquímicos y fisiológicos en estos
cultivos, como también para la preparación de los medios nutritivos en la práctica
bacteriológica y para las inyecciones intravenosas.
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 17
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
1.4 Determinación de la acidez general de las disoluciones La acidez general de una disolución se expresa por el número de equivalentes
gramo de álcali consumidos para la valoración de un litro de disolución a investigar. Ella
indica la cantidad sumaria de sustancias que reaccionan como ácidos presentes en la
disolución, y no depende del grado de su disociación. Las disoluciones de cualesquiera
ácidos, equivalentes en concentración, tienen la misma acidez general.
Instrumentos. Pipetas de 5 y 10 ml. Matraces de 50 ó 100 ml. Bureta
Reactivos. Acido clorhídrico, 0.1 N. Acido acético, 0.1 N. Hidróxido sódico, 0.1 N.
Fenolftaleina.
Marcha de los trabajos. Se miden exactamente 5 ó 10 ml de ácido clorhídrico,
se vierten en un matraz, se añaden 2 ó 3 gotas de fenolftaleína y la disolución se valora
de una bureta graduada, con una disolución de álcali hasta la aparición de una
coloración rosa. La valoración se repite y, para el cálculo, se toma el valor promedio
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 18
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
aritmético. Las diferencias entre los resultados de la valoración no deben sobrepasar
0.1 ml.
De la misma manera se determina la acidez general de la disolución del ácido
acético. El cálculo de la acidez general se realiza según la fórmula
x = Nalc*Valc/Va
partiendo de la ecuación Nalc*Valc = Na*Va, donde Nalc es el número de
equivalentes gramo de álcali, Valc es el volumen del álcali, Na es la cantidad de ácido
en equivalentes gramo, Va es el volumen del ácido.
En el curso de determinación de la acidez general de dos disoluciones con
concentraciones equivalentes, una de ácido fuerte y otra de ácido débil, se cercioran de
que la acidez general no depende de la naturaleza del ácido sino de su concentración
en la disolución.
La acidez general se determina corrientemente junto con la determinación de la
acidez activa de una disolución.
1.5 Determinación del pH Por acidez activa se entiende la acidez condicionada por la concentración de
iones hidrógeno libre en la disolución. La acidez activa depende del grado de
disociación de los ácidos presentes en la disolución u otras sustancias que reaccionan
como ácidos y se caracteriza por la magnitud del pH. Para los procesos fisiológicos
tiene importancia, en primer término, la acidez activa del medio en que se verifican unos
u otros procesos bioquímicos, es decir, de la sangre, del líquido tisular, contenido del
protoplasma celular y, para los organismos protozoarios, el medio ambiente que los
rodea.
La acidez activa se determina por dos métodos (que pueden tener variaciones),
el colorimétrico y potenciométrico.
Determinación potenciométrica del pH de las disoluciones El método potenciométrico de determinación del pH se basa en la medición de
las fuerzas electromotrices de las pilas voltaicas, preparadas a partir de las disoluciones
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 19
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
a investigar y de electrodos especiales. El método se caracteriza por una gran precisión
en la determinación del pH de cualesquiera líquidos.
Se denomina pila voltaica el aparato en que la energía química se convierte en
eléctrica. Una condición necesaria para los electrodos de la pila voltaica es la
posibilidad de verificarse en su superficie el proceso de oxido-reducción.
Se denomina fuerza electromotriz (f.e.m.) la máxima diferencia de potenciales
entre los electrodos de una pila voltaica en las condiciones reversibles de su trabajo.
Para la determinación de los potenciales de electrodo o la concentración de
iones en la disolución se emplean los electrodos estándar con una magnitud conocida
del potencial de electrodo. En función de tales electrodos de referencia se usan los
electrodos de hidrógeno, de calomelano y de quinhidrona.
Electrodo de hidrógeno. El electrodo de hidrógeno consta de una placa de platino
saturada de hidrógeno molecular y sumergida en una disolución que contiene iones de
hidrogeno: (Pt) H2/h+. En este sistema el platino desempeña el papel de conductor de
electrones y de portador del hidrógeno. Una parte de las moléculas de hidrógeno que
se encuentran en la placa de platino, se disocia en la disolución suministrándola catio-
nes hidrógeno.
Si la concentración de iones hidrógeno en la disolución es igual a 1 ión-g/1 y la
presión del hidrógeno molecular es igual 0,101 MPa, entonces tal electrodo de
hidrógeno se denomina normal. El potencial de un electrodo normal de hidrógeno es
igual a cero.
Disoluciones amortiguadoras
Las disoluciones capaces de mantener firmemente la estabilidad de la
concentración de los iones hidrógeno (pH) cuando sobre ellas actúan cantidades
relativamente pequeñas de ácido o álcali fuertes, como también durante la dilución, se
denominan disoluciones amortiguadoras. Esta capacidad las disoluciones la adquieren
gracias a la presencia en su composición de sustancias amortiguadoras, cuyo papel
puede ser desempeñado por las mezclas que constan de:
1) ácidos débiles y sales muy disociables de estos ácidos; ejemplo, el
amortiguador de acetato es ácido acético/ acetato sódico; el amortiguador de
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 20
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
bicarbonato es ácido careo/bicarbonato sódico; el amortiguador de borato es ácido
bórico/borato sódico.
2) bases débiles y sales muy disociables de estas bases; ejemplo, el
amortiguador amónico es hidróxido amóni-oriiro amónico;
3) sales mono y bisustituidas de ácidos polibásicos; por ejemplo el amortiguador
de fosfato es NaH2PO4/Na2HPO4.
La capacidad amortiguadora la poseen también los electrolitos anfóteros, por
ejemplo, los aminoácidos, proteínas y algunas otras sustancias.
El pH de las disoluciones amortiguadoras depende de la proporción en éstas
entre ácido y sal, y a una proporción dada siempre invariable. De aquí que, cuando se
preparan las disoluciones amortiguadoras se puede calcular teóricamente según la
fórmula
¡e (-'ácido es la concentración del ácido, Csal es la concentración de la sal, CbasP
es la concentración de la base, K
K es la constante de disociación electrolítica del ácido (base). De la fórmula
citada se deduce que cambiando la proporción entre las concentraciones de los
componentes de la mezcla amortiguadora, es posible preparar disoluciones con
diferentes pH dentro de los límites determinados por la constante de disociación de los
ácidos (bases).
La dilución do las disoluciones amortiguadoras no trae consigo la variación de su
pH, ya que la proporción do los componentes que constituyen la mezcla amortiguadora
se queda en este caso invariable.
Cada disolución amortiguadora se caracteriza por una capacidad amortiguadora
determinada. Esta capacidad es la medida de la acción amortiguadora de la disolución y
se esa por el número de equivalentes gramo de ácido o de base que. deben ser
agregados a 1 l de disolución amortiguadora para desplazar su pH en una unidad. La
calidad amortiguadora de las disoluciones depende de su concentración absoluta y
con la dilución disminuye de una manera directamente proporcional al grado de
dilución.
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 21
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
1.6 Preparación de las disoluciones amortiguadoras Anteriormente fue indicado que el pll de las disolución amortiguadoras depende
de la naturaleza de las sustanci químicas que constituyen la mezcla amortiguadora y de
proporción entre estas sustancias en la disolución. Partiendo de estos hechos, puede
ser preparada una serie de disolución amortiguadoras con diferentes, pero conocidos
pH.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Pipetas graduadas 10 ml. Pipeta
cuentagotas.
Reactivos. Fosfato potásico monosustituido, disolución 0.15 N. fosfato sódico
disustituido, disolución 0.15 M; ácido acético 0.1 acetato sódico, disolución 0.1 N.
Indicador universal.
Marcha de los trabajos. 1. En seis tubos de ensayo previamente numerados se
vierten las disoluciones de ácido acético y acetato sódico en las siguientes
proporciones:
A las mezclas preparadas se añaden 2 gotas de indicador universal y por el
carácter de la coloración se determina pH de cada mezcla. En caso de disponer de un
potenciómetro, se determina el pH de las mezclas preparadas por el método
potenciometrico.
2. Se numeran ocho tubos de ensayo y se vierten en caí uno de ellos
disoluciones 0.15 M de KH2P04 en las siguientes proporciones
Manual del laboratorio de Bioquimica Quimica Fisica… Pagina 22
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
El contenido de cada tubo de ensayo se mezcla cuidadosamente. En otros ocho
tubos de ensayo numerados previamente se vierten G ml de disoluciones
amortiguadoras respectivamente preparadas. Las disoluciones que se quedan en los tu-
bos de ensayo 1 y cS se utilizan para la determinación aproximada del p 11 con ayuda
de mi indicador universal y a base de esta determinación se selecciona un indicador
unicolor apropiado del grupo de nitrofenoles, para la determinación exacta del pH de las
disoi liciones amortiguadoras preparadas. Se añade 1 ml de indicador en cada uno de
los ocho tubos de ensayo que contienen 6 mi do mezclas amortiguadoras preparadas.
El contenido de los tubos de ensayo se mezcla cuidadosamente y, partiendo del color
que se desarrolla en el líquido, so determina el pH de cada disolución amortiguadora,
utilizando para ello los patrones estándar con los mismos indicadores. Los resultados
de la determinación del pH se anotan en la tabla indicada más arriba.
Serie de Prácticas 2Carbohidratos
C. Arzola, C. Holguín Facultad de Zootecnia, UACh febrero 2006
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Página 24
2. Carbohidratos Facultad de Zootecnia, Universidad Autónoma de Chihuahua
Responsable: Dr. Claudio Arzola Alvarez
Número de alumnos por práctica: Tres
Propósito de la práctica: Al terminar esta práctica, serás capaz de entender la
naturaleza de los carbohidratos y la importancia práctica del conocimiento de los
mismos, incluyendo la determinación cualitativa y cuantitativa de algunos de los mas
importantes. Al mismo tiempo, tendrás la habilidad de elaborar un protocolo para
emprender el estudio sistemático de un grupo de sustancias que constituyen la mayor
parte de la dieta de los rumiantes, siendo dicho protocolo además un instrumento de
comunicación adecuada con colaboradores y colegas, puesto que la práctica se llevará
a cabo en grupo. Sin embargo, el protocolo deberá ser entregado en forma individual
para su evaluación. Al terminar, deberás entregar un informe del desarrollo y resultados
de la práctica, el cual deberá ser individual. En caso de presentarse duplicidad del
informe con otros del grupo o de otros grupos, obtendrás menor calificación.
Puesto que el desarrollo de esta práctica se considera una actividad integradora,
deberás de observar una conducta adecuada durante la misma, con actitudes de
respeto a tus compañeros y maestros. La pulcritud y el orden será un factor que te
permita desarrollar la habilidad requerida para el desarrollo de este tipo de actividades,
con miras a que tu posterior desempeño profesional sea de alto nivel.
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 25
Carbohidratos2 Los hidratos de carbono pertenecen a los compuestos poli-funcionales que
contienen grupos carbonilo (aldehilico o cetónico) y grupos hidroxilo alcohólicos.
Por lo tanto, ellos poseen simultáneamente propiedades de aldehidos o
catonas y de alcoholes polihidroxílicos. Los hidratos de carbono comprenden un
grupo amplio de compuestos naturales que se dividen en monosacáridos,
oligosacáridos y polisacáridos.
Los monosacáridos, según el número de átomos de carbono en la molécula,
se clasifican en triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas, etc. La fórmula
genérica de los monosacáridos es CnH2nOn. Todos los monosacáridos naturales,
teniendo en sus moléculas átomos de carbono asimétricos, son ópticamente
activos y giran el plano de la luz polarizada.
Los oligosacáridos y polisacáridos son hidratos de carbono complejos y al ser
calentados con ácidos diluidos o hidrolizados por enzimas, se desintegran en
monosacáridos. Entonces, los oligosacáridos se desintegran formando varias molé-
culas de monosacáridos (dos, en el caso de disacáridos; tres, en el caso de
trisacáridos, cuatro, para los tetrasacáridos, etc.). Los polisacáridos forman
mediante la hidrólisis un gran número de moléculas de monosacáridos. Ellos
poseen una masa molecular muy elevada, son insolubles en agua o forman
disoluciones coloidales.
Los hidratos de carbono están muy difundidos en la naturaleza, sobre todo en
el reino vegetal. Ellos constituyen los productos finales de la síntesis fotoquímica en
las plantas verdes. Los animales, no aptos a tal acumulación de energía solar,
aprovechan las sustancias acumuladas por las plantas. Los hidratos de carbono
participan en la construcción de las estructuras del organismo vivo, sirven de material
para la biosíntesis de los compuestos de otras clases y juegan un papel importante
en la bioenergética de la célula. Los hidratos de carbono entran en la composición
de los ácidos nucleicos, las glicoproteínas, los glicolípidos y en algunas vitaminas y
coenzimas.
2 Adaptado de PRACTICAS DE BIOQUÍMICA DEL GANADO Y AVES DE CORRAL, 1984. A.V. CHECHETKIN et. al. Editorial MIR, Moscú.
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 26
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Como componentes integrantes de las glicoproteínas, los hidratos de carbono
participan en la formación de la capa exterior adyacente a la membrana, que
desempeña un papel importante en la protección de las células contra la
penetración en ellas de microorganismos y virus. Con tales hidratos de carbono
están relacionadas las propiedades inmunoquímicas de los tejidos.
2.1. Reacciones de reconocimiento de los hidratos de carbono Reacción con α-naftol
Esta reacción es general para los hidratos de carbono y se aplica para
detectar la presencia de éstos en los materiales biológicos. El quimismo de la reacción
se reduce al hecho de que mediante la acción del ácido sulfúrico concentrado se
forma furfural a partir de las pentosas; 5-hidro-ximetilfurfural a partir de las
hexosas;
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos, a- Naftol, disolución al 0.2%. Timol, disolución al 1% en alcohol
etílico. Acido sulfúrico concentrado. Sacarosa, disolución al 1%.
Marcha de los trabajos. En dos tubos de ensayo se vierten 2 ml de
disolución de sacarosa en cada uno. En el primer tubo de ensayo se añaden de 4
a 6 gotas de disolución de α-náftol y en otro, igual cantidad de disolución de timol.
En ambos tubos de ensayo se vierten con cuidado, por la pared, 1 ó 2 ml de ácido
sulfúrico concentrado sin mezclarlo con la capa acuosa. En el contacto de las capas
aparece una coloración violeta (en el caso de a-naftol) y roja (en el caso de
timol).
2.2. Prueba con naftorresorcina La reacción se basa en la capacidad de los hidratos de carbono de condensarse
con los sistemas aromáticos, formando sustancias coloreadas. Así, el ácido
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 27
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
glucurónico al condensarse con naftorresorcina, forma derivados de dinaftil-metano o
xantina:
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Reactivos. Glucosa, disolución al 5%.
Naftorresorcina, disolución alcohólica al 1%. Ácido clorhídrico concentrado. Éter.
Benceno.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten de 5 a 6 mi de disolución
de glucosa, se añade 1 mi de disolución de naftorresorcina y 1 mi de ácido
clorhídrico concentrado. La mezcla se calienta con cuidado y se hierve durante 1
min. Luego se enfría, se le añade de 1 a 2 mi de éter o benceno y agita. La capa etérica
(bencénica) se tiñe de color verde azulado. Igual coloración dan la galactosa y la mañosa,
mientras que la xilosa y la arabinosa proporcionan una coloración azul oscura y los
ácidos urónicos, una coloración violeta.
2.3. Monosacáridos Los monosacáridos en disoluciones acuosas, se encuentran en diferentes
formas tautoméricas, entre las cuales se establece un equilibrio dinámico:
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 28
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Aldohexosas En los organismos de los animales y del hombre la glucosa la galactosa se
encuentran con mayor frecuencia.
2.4. Reacciones de reconocimiento le los hidratos de carbono reductores
Los hidratos de carbono cuya molécula contiene un grupo carbonilo libre, se
denominan reductores. Estos azúcares en medio alcalino tienen la capacidad de
oxidarse, reduciendo a su vez las sales de óxido cúprico (valencia +2) a sales de
óxido cuproso (valencia +1) a sales de plata, hasta plata metálica; las sales de óxido
de bismuto, hasta bismuto metálico.
Prueba con el hidróxido cúprico (II), reacción de Trommer En disolución alcalina los mono y disacáridos reductores reducen el hidróxido
cúprico (II) a óxido cuproso (I):
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 29
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Reactivos. Glucosa, disolución al 1%.
Hidróxido sódico, disolución al 10%. Sulfato cúprico, disolución al 1%.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten de 1 a 2 ml de disolución de
glucosa, un volumen igual de disolución de hidróxido sódico y, agitándolo, se añade,
gota a gota, la disolución de sulfato cúprico. En presencia de la glucosa, el precipitado
de hidroxido cúprico (II) formado se disuelve, coloreando el líquido de color azul claro.
La capa superior del líquido se calienta hasta la ebullición. La aparición de un precipitado
amarillo (hidróxido cuproso (I)) y luego rojo (óxido cuproso) indica que la reacción de
Trommer es positiva.
En otro tubo de ensayo se mezclan 2 ó 3 ml de disolución de hidróxido sódico con
varias gotas de disolución de sulfato cúprico. Disolución de glucosa no se añade. Se
forma un precipitado de hidróxido cúprico de color azul claro. Al calentar esta disolución,
se forma un precipitado negro de óxido cúprico. Por lo tanto, en la reacción de Trommer
debe evitarse el exceso de sulfato cúprico, ya que la reacción entre el hidrato de
carbono reductor y el hidróxido cúprico transcurre cuantitativamente. El exceso del
último durante el calentamiento pierde agua y se transforma en óxido cúprico negro, lo
que oscurece la reacción principal y constituye un defecto del método: Cu (OH)2→ CuO
+ H2O.
2.5. Reacción con el licor de Fehling La reacción con el licor o reactivo de Fehling se basa en mismo principio que la
reacción de Trommer. La diferencia consiste en que en las reacciones no se
emplea hidróxido cúprico libre. Este último se encuentra en estado combinado y forma
parte del reactivo de Fehling. El licor de fehling representa un compuesto complejo
de cobre con tartrato de sodio y potasio de color azul. En su composición ion cobre
en estado de oxidación « + 2» se encuentra forma de un compuesto complejo con
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 30
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
tartratos. Por eso durante el calentamiento, incluso con exceso del reactivo dado,
no se forma el precipitado negro de CuO y no oscurece la reacción con pequeñas
cantidades de glucosa.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Glucosa, disolución al 1%. Reactivo de Fehling (preparación: disolución 1. En
un matraz de 500 ml se disuelven 34.65 g de cristales no aireados de vitriolo azul
(CuSO4.5H2O), primero en una pequeña cantidad de agua destilada y al disolverse los
cristales, el volumen se lleva hasta la raya de enrase. Disolución 2. En un matraz de
500 ml se disuelven, en pequeña cantidad de agua destilada, 173 g sal de Rochelle
(tartrato sodico-potásico), se añaden 62.5 g de sosa caústica disuelta en 100 ml de
agua destilada, se mezcla bien y el volumen se lleva hasta la raya de enrase. Antes de
utilizarse las disoluciones 1 y 2 se mezclan en proporciones iguales).
Marcha de los trabajos. A 1 ó 2 ml de disolución de glucosa se añade igual
volumen de reactivo de Fehling y se agita. La capa superior del líquido se calienta
hasta la ebullición. Aparece, al igual que en la reacción de Trommér, un
precipitado amarillo de hidróxido cuproso CuOH o bien precipitado rojo de óxido
cuproso Cu2O.
2.6. Reacción con las sales de bismuto Para detectar los azúcares reductores se emplean frecúentemente las sales de
bismuto. En la composición del reactivo Nylander, análogo al de Fehling, entra nitrato
dibásico de bismuto que, en presencia de hidróxido sódico, forma hidrodróxido de
bismuto. Este último se encuentra en estado combinado con el tartrato sodo-potásico.
Al reaccionar con la glucosa, el hidróxido de bismuto se reduce a bismuto metálico y el
líquido adquiere color negro.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Glucosa, disolución al 1%. Reactivo de Nylander (preparación: 2 g de
nitrato dibásico de bismuto y 4 g de tartrato sodo-potásico (sal de Rochelle) se
disuelven en 100 ml de sosa cáustica al 10% y se hierven hasta disolverse la mayor
parte de la sal de bismuto. El precipitado formado se enfría y se separa por filtración).
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 31
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Marcha de los trabajos. A 2 ml de disolución de glucosa se añade 1 ml de
reactivo de Nylander y se hierve durante 2 ó 3 min. El líquido oscurece debido a la
formación de un precipitado negro de bismuto metálico.
2.7. Reacción con fenilhidrazina Una particularidad importante de los monosacáridos consiste en su capacidad
de entrar en reacción con la fenilhidrazina y formar fenilhidrazonas y osazonas. La
reacción de formación de osazonas transcurre en tres etapas. Al reaccionar los
monosacáridos con la fenilhidrazina, en la primera etapa se forman fenilhidrazonas
solubles en agua (reacción de sustitución). En la segunda etapa, con la fenilhidra-
zonas solubles en agua (reacción de sustitución). En la segunda etapa, con la
fenilhidrazona formada reacciona otra molécula de fenilhidrazina y, oxidándola,
transforma el grupo hidroxilo en grupo carbonilo. La tercera molécula de
fenilhidrazina entra en reacción de sustitución con el grupo carbonilo recién
formado, lo que conduce a la formación de compuestos poco solubles en agua:
osazonas, que producen cristales de color amarillo, de forma característica. La forma
de los cristales de osazonas es variable y depende de la estructura de los
monosacáridos, de los cuales se forman las osazonas.
Las osazonas de diferentes monosacáridos se distinguen por la forma de los
cristales, punto de fusión, solubilidad y actividad óptica. Por eso, estas
propiedades se utilizan para aislar los monosacáridos de la disolución, como tam-
bién para distinguir unos azúcares de otros (fig. 10).
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 32
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
2.8. Reacción de reconocimiento de la sacarosa La sacarosa es un disacárido no reductor y durante la hidrólisis (por ácido o
enzimáticos) su molécula se descompone en glucosa y fructosa:
Sacarosa
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 33
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
La sacarosa da con el sulfato de cobalto en un medio alcalino un complejo de
color violeta.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Sacarosa, disolución al 1%. Sulfato de cobalto, disolución al 2%.
Hidróxido sódico, disolución al 10%.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten de 2 a 3 ml de
disolución de sacarosa, se añaden varias gotas de disolución de sulfato de cobalto.
Al añadir exceso de hidróxido sódico (1 mi) el líquido adquiere un color violeta.
2.9. Reacciones de fermentación de los hidratos de carbono La fermentación es un proceso complejo de descomposición de los hidratos de
carbono bajo la acción de las enzimas producidas por diferentes microorganismos.
En la mayoría de los casos este proceso va acompañado con el desprendimiento de
productos gaseosos (CO2, H2, etc.)- La fermentación conduce, al fin y al cabo, a la
formación de productos tales como alcohol etílico, ácido láctico, etc. Según los
tipos de microorganismos y de los productos finales se distinguen varias formas de
fermentación.
La fermentación alcohólica se utiliza en la industria con el fin de obtener alcohol
etílico; la fermentación láctica, en la industria alimenticia para la obtención de diferentes
productos lácteos y en la ganadería en el proceso de ensiláje.
La fermentación acética, propiónica, butírica, láctica tienen lugar en el rumen de
los rumiantes. La fermentación metánica produce la timpanitis (distensión) en los
rumiantes.
A la fermentación alcohólica se someten solamente las hexosas a diferencia de
otros monosacáridos, por ejemplo, de las pentosas. Esto se aprovecha para distinguir las
hexosas de las pentosas. La maltosa y la sacarosa se fermentan fácilmente con las
levaduras, mientras que la lactosa no se fermenta. En las levaduras están presentes las
enzimas maltasa y sacarasa, pero no tienen la enzima lactasa. La lactosa bajo la acción
de las bacterias que la desdoblan, puede someterse a la fermentación alcohólica,
láctica y butírica.
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 34
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Polisacáridos Éstos son hidratos de carbono de elevado peso molecular e mediante la
hidrólisis se desdoblan en gran número restos de monosacáridos. Cada resto
del monosacárido á unido con los restos vecinos por enlaces glicosídicos. Por lo
tanto, los polisacáridos pueden considerarse como glicosídicos. Las cadenas
poliglicosídicas que forman las moléculas de los polisacáridos pueden ser no
ramificadas celulosa) o ramificadas (glicógeno). Las unidades de los inosacáridos
que forman parte de la composición de la molécula del polisacárido pueden ser
iguales (homopolisácárídos) ó diferentes (heteropolisacáridos). La celulosa, el
almidón y el glicógeno son homopolisacáridos típicos.
Almidón El almidón es el producto final de la síntesis fotoquímica que se verifica en las
hojas verdes, un polisacárido de reserva. Para el organismo de los animales el almidón
constituye una sustancia nutritiva importante.
El almidón es una sustancia heterogénea. Está compuesto de dos fracciones: la
amilosa (de 10 a 20%) y la amilopectina (de 80 a 90%). La amilosa incluye de 1000
a 6000 unidades de a-D-glocosa unidas por enlaces glucosídicos 1-4. Ella tiene
forma de molécula alargada lineal no ramificada, es soluble en agua. La
amilopectina también está compuesta de un gran número de unidades de a-D-
glucosa unidas, como en la amilosa, por enlaces glucosídicos 1-4. Sin embargo,
las cadenas de amilopectina son muy ramificadas y tienen en los puntos de
ramificación enlaces glucosídicos 1-6. En el agua la amilopectina se hincha y
produce un engrudo.
2.10. Reacciones coloreadas del almidón Una reacción característica para reconocer el almidón es la aparición de una
coloración azul al combinarse con la disolución de iodo en ioduro potásico. La
reacción de los polisacáridos, en particular del almidón, con iodo es un proceso
complejo. La coloración que aparece depende de la estructura de polisacárido. En
el curso de la reacción se forma un complejo del polisacárido con iodo. Este proceso
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 35
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
es bien expresado en el caso de la amilosa. En el caso de los polisacáridos de
cadenas ramificadas, por ejemplo, la amilopectina y el glicógeno, junto con el
proceso de formación del complejo, tiene gran importancia también el proceso de
adsorción de iodo sobre la superficie de las moléculas ramificadas. Se ha
demostrado la relación entre la longitud de las cadenas laterales y la coloración
resultante de la reacción con yodo.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Almidón, disolución al 1 %. Disolución de Lugol (preparación: en 100 ml de
agua se disuelven 20 g de ioduro potásico y 10 g de iodo. Para la reacción con
el almidón la disolución obtenida sé diluye con agua destilada en proporción
1:5). Hidróxido sódico, disolución al 10% Alcohol etílico.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten 2 ó 3 ml de disolución de
almidón y se añade 1 gota de disolución de Lugol. El líquido se colorea de azul. El
contenido del tubo de ensayó se divide en tres partes: a la primera parte se le añade
1 ó 2 ml de disolución de hidróxido sódico, a la segunda, 2 ó 3 ml de alcohol etílico, la
tercera parte se calienta. La coloración desaparece siempre. En la tercera muestra la
coloración vuelve a aparecer después del enfriamiento. Esto indica que la prueba
con iodo debe realizarse sólo con disolución de almidón fría. Debido a la
inestabilidad del complejo de adsorción entre iodo y almidón, esta reacción es
sensible a la presencia de alcohol, al calentamiento y a la acción de los álcalis con
los cuales el iodo forma hipoioditos.
2.11 Hidrólisis acida escalonada del almidón En el curso del calentamiento del almidón con ácido clorhídrico diluido, él se
descompone con la formación de los fragmentos de diferente tamaño llamados
dextrinas. Éstas se distinguen entre sí en cuanto a la masa molecular y al carácter
de la coloración que surge al tratarlas con la disolución de iodo. Más abajo se da el
esquema de la hidrólisis acida del almidón:
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 36
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Pipetas.
Reactivos. Almidón, disolución al 1%. Ácido clorhídrico concentrado. Disolución
de Lugol. Papel de tornasol. Hidróxido sódico, disolución al 10%. Licor de
Fehling.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten de 3 a 5 ml de disolución
de almidón y se añaden varias gotas de ácido clorhídrico concentrado. Se mezcla
cuidadosamente y se hierve a fuego abierto. Luego de 1 ó 2 min iniciada la ebullición
se toma una muestra para la reacción con iodo. Para esto se extraen varias
gotas de disolución una pipeta y se vierten en un tubo de ensayo que contenga 5
ó 6 ml de agua destilada, se añaden 1 ó 2 gotas de disolución de Lugol. La
coloración violeta azul aparecida indica presencia de las amilodextrinas en
disolución. El tubo de ensayo con la disolución de almidón se hierve 1 ó 2 min mas y
se repite la misma prueba con iodo; aparece una coloración rojiparda condicionada
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 37
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
por la presencia de las en dextrinas. Se hierve nuevamente la disolución y
pasados 2 ó 3 min se repiten las pruebas con iodo. El almidón se desintegra al final
hasta la glucosa, produciendo como productos intermedios acrodextrinas,
maltodextrinas y maltosa. La reacción con iodo será negativa: el líquido adquiere un
color amarillo a cuenta de la coloración de la disolución de Lugol.
El hidrolizado de almidón se neutraliza, según un papel de tornasol, con
disolución de hidróxido sódico, se añade licor de Fehling y se calienta. Se forma un
precipitado amarillo de hidróxido cuproso, o rojo, de óxido cuproso que indica la
presencia en la disolución de productos de la hidrólisis que poseen propiedades
reductoras.
2.12. Hidrólisis enzimática del almidón Bajo la influencia de la enzima amilasa el almidón se desdobla con la
formación de un disacárido, la maltosa, luego se descompone por la maltasa hasta
la glucosa.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Pipetas. Baño maría con
termómetro.
Reactivos. Preparado de saliva (1 ó 2 ml de saliva se coloca en un vaso y se
diluyen 5 veces con agua destilada, se mezclan cuidadosamente). Los demás
reactivos son los mismos que en el experimento anterior.
Marcha de los trabajos. En un tubo de ensayo se vierten 3 a 5 ml de disolución de
almidón y se añaden 0.5 ó 1 ml de saliva, se mezcla cuidadosamente y se pone en ei
baño maría durante 10 ó 15 min a una temperatura de 37 a 40° C. Se hacen
repetidamente las pruebas con iodo; la ausencia de coloración característica
demuestra que la hidrólisis ha finalizado. La presencia de la glucosa se confirma
por la reacción positiva con el licor de Fehling.
Glicógeno El glicógeno sirve de reserva principal de hidratos de rbono en el organismo de
los animales. Él se deposita casi en todos los órganos y tejidos. El depósito principal
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 38
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
de glicógeno son el hígado (de 2 a 5%) y los músculos (de 0.5 a 2%) en los cuales
esta acumulado hasta 60% de su contenido en el organismo.
El glicógeno es un polímero de a-D-glucosa en que las unidades de glucosa
están unidas entre sí por los enlaces glicosídicos 1-4 y 1-6; por su constitución
química el glicógeno se asemeja a la amilopectina. Igual que el almidón, en el
curso de la hidrólisis el glicógeno da una serie de productos intermedios, las
dextrinas, luego el disacárido la maltosa y, finalmente, el monosacárido la
glucosa. Al añadir iodo, la disolución de glicógeno adquiere una coloración rojiparda
de diferentes intensidades y matices, lo que depende de la estructura del
glicógeno que difiere para distintas especies de animales y se determina según al
grado de ramificación de la macromolécula.
2.13 Reacción del glicógeno con el iodo Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Glicógeno, disolución al 1%. Disolución de Lugol. Cloruro sódico cristalino.
Hidróxido sódico, disolución al 10%.
Reconocimiento del glicógeno en los tejidos animales Instrumentos. Soporte con probetas de centrífuga y tubos de ensayo corrientes.
Pipetas. Varillas de vidrio. Vaso con hielo. Centrífuga. Baño María.
Reactivos. Hidróxido potásico, disoluciones al 15% y al 60%. Muestra pesada de hígado
(de 1.5 a 2 g). Etanol. Ácido clorhídrico, disolución al 2,5%. Hidróxido sódico, disolución
al 10%. Licor de Fehling.
Marcha de los trabajos. En una probeta centrífuga se ponen 1,5 ó 2 g de hígado y se
vierten 2 ml de disolución de hidróxido potásico al 60%. La probeta se coloca en el
baño maría hirviendo, el contenido de la probeta se remueve frecuentemente con
una varilla de vidrio. Luego la probeta se quita del baño, se enfría y se le añaden de
8 a 10 ml de etanol. La probeta se pone en el vaso con hielo donde se mantiene
durante 20 ó 30 min. Se sedimenta el precipitado del glicógeno. Éste se separa
mediante la centrifugación durante 5 ó 10 min a 3000 r.p.m. Se extrae el líquido,
que se encuentra encima del precipitado, el precipitado se disuelve en 2 ml de
Manual del laboratorio de Bioquimica Carbohidratos… Pagina 39
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
disolución de hidróxido potásico al 15%, se añaden 8 ó 10 ml de etanol y la
mezcla obtenida se enfría. El precipitado formado del glicógeno se separa mediante
la centrifugación. Luego el precipitado del glicógeno se hidroliza y se demuestra la
presencia de la glucosa en su composición. Para ello se añaden al precipitado 3 ó 4
ml de disolución de ácido clorhídrico y se hierve durante 15 ó 20 min en el baño de
María. Acto seguido, el contenido se enfría, se neutraliza con la disolución de
hidróxido sódico, se le añade igual volumen de licor de Fehling y la mezcla se hierve.
Se forma un precipitado rojo de óxido cuproso.
Serie de Prácticas 3Lípidos
C. Arzola, C. Holguín Facultad de Zootecnia, UACh febrero 2006
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 41
3. Los lípidos y su metabolismo Facultad de Zootecnia, Universidad Autónoma de Chihuahua
Responsable: Dr. Claudio Arzola Alvarez
Número de alumnos por práctica: Tres
Propósito de la práctica: Al terminar esta práctica, serás capaz de manejar con
propiedad el análisis de los lípidos y sustancias afines. Podras constatar algunos
fenómenos de importancia en cuanto a la respuesta física de los lípidos y relacionar
esta con fenómenos de producción agropecuaria. Al mismo tiempo, tendrás la habilidad
de elaborar un protocolo para emprender el estudio sistemático del grupo de sustancias
alimenticias que contribuyen significativamente con la aportación energética de las
dietas de los animales con lo que lograrás una eficiente comunicación con
colaboradores y colegas, puesto que la práctica se llevará a cabo en grupo. Sin
embargo, el protocolo deberá ser entregado en forma individual para su evaluación. Al
terminar, deberás entregar un informe del desarrollo y resultados de la práctica, el cual
deberá ser individual. En caso de presentarse duplicidad del informe con otros del grupo
o de otros grupos, obtendrás menor calificación.
Puesto que el desarrollo de esta práctica se considera una actividad integradora,
deberás de observar una conducta adecuada durante la misma, con actitudes de
respeto a tus compañeros y maestros. La pulcritud y el orden será un factor que te
permita desarrollar la habilidad requerida para el desarrollo de este tipo de actividades,
con miras a que tu posterior desempeño profesional sea de alto nivel.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 42
Los lípidos y sus metabolitos
Glicéridos (grasas)3
Se denomina lípidos un grupo numeroso de sustancias constituidas como los
esteres y caracterizadas por su solubilidad en disolventes orgánicos y por su
insolubilidad en agua. A ellos pertenecen los glicéridos (grasas), las ceras, los
esteróles (estearinas), fosfolípidos y glicolípidos (cerebrosidos, gangliósidos).
Los lípidos desempeñan un papel muy importante en calidad de componentes
estructurales de las membranas celulares, como fuente de energía, disolvente para
las sustancias orgánicas y como precursores de otros componentes de la célula
(vitaminas del grupo D, ácidos biliares y hormonas de naturaleza de esteroides).
En el organismo de los animales casi todos los lípidos se encuentran en
complejo con las proteínas, los hidratos de carbono y otras sustancias. A los
complejos se les atribuye una gran significación en el cumplimiento de una serie de
funciones importantes. Así, son ricas en lipoproteínas las mitocondrias, que son
elementos estructurales de las células, en los cuales se verifican los procesos de
oxidación libre y conjugada con la fosforilación, como también una parte considerable
de los procesos de metabolismo intermedio.
Las grasas son esteres de un alcohol trivalente (la glicerina y los restos de
ácidos grasos de cadena larga que tienen la estructura general siguiente:
3 Adaptado de PRACTICAS DE BIOQUÍMICA DEL GANADO Y AVES DE CORRAL, 1984. A.V. CHECHETKIN et. al. Editorial MIR, Moscú.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 43
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
En la composición de la molécula de una grasa natural entran,
corrientemente, los restos de ácidos grasos saturados y no saturados (palmítico,
esteárico, oleico, linoleico, etc. En el organismo de los animales los glicéridos son en
su mayoría mixtos, y sólo un 2 ó 3% de ellos son glicéridos simples (tripalmitato,
triestearato, trioleato).
Como regla, todas las grasas naturales (el sebo de res, la manteca de cerdo,
los aceites, etc.) constituyen una mezcla compleja de varios glicéridos, proteínas,
ácidos grasos libres, vitaminas, carotinoides y pigmentos.
Las grasas tienen gran importancia para el organismo como una de las
fuentes de energía (grasa de reserva). A más, ellas sirven de componentes
estructurales del protoplasma celular (grasa estructural), participan en la
termorregulación del organismo, protegen los órganos, nervios y vasos los deterioros
mecánicos, favorecen la asimilación de vitaminas liposolubles A, D, E y K, y de
otras sustancias biológicamente activas.
Los ácidos grasos no saturados presentes en las grasas linoleico, linolénico,
araquidónico, son necesarios parí regulación de los procesos de oxidación-redución
en las células, como también para la biosíntesis de las prostaglandinas que
constituyen un gran grupo de hormonas de gran actividad biológica.
Reacciones de reconocimiento de las grasas.
3.1. Reacción de la grasa y el aceite con el Sudán III Instrumentos. Vidrio de reloj o placas de vidrio.
Reactivos. Sudán III, disolución al 0.2% (preparación: en 200 mg de Sudán III se
añaden 100 ml de alcohol etílico al 70% calentado en un baño maría, se mezcla y se
deja en reposo durante 24 h por lo menos). Aceite vegetal.
Marcha de los trabajos. Sobre el vidrio de reloj se aplica una gota de aceite, se
añade una gota de Sudán III y se mezcla. Se observa la aparición de una coloración
naranja de la mezcla.
El colorante Sudan III se aplica en las investigaciones histológicas para
localizar las grasas en los tejidos.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 44
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
3.2. Determinación de la glicerina en las grasas En el curso del calentamiento de una grasa en presencia de agentes
deshidratantes, en particular, de hidrosulfatos de potasio o sodio se desprenden
fácilmente de la glicerina dos moléculas de agua, y ella se convierte en acroleína,
que es un aldehido no saturado,
La reacción de formación de la acroleína se hace con el propósito de reconocer
la glicerina libre o ligada en la molécula de grasa. Los lípidos que no contienen
glicerina (ceras, esterinas, inositolfosfolípidos y esfingolípidos) dan reacción de
acroleína negativa.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Mechero de gas o infer-nilla.
Ractivos. Grasa o aceite vegetal. Cera. Hidrosulfato potásico (sódico), cristalino.
Marcha de los trabajos. El experimento debe realísarze en la campana de
humos. En un tubo de ensayo se vierte ó 10 gotas de aceite, en el otro se pone de
0.3 a 0.5 g de aceite. En ambos tubos se añade aproximadamente 1 g de hidrosulfato
potásico. La mezcla en los tubos de ensayo se calienta con cuidado pero fuertemente.
La formación de la acroleina en el tubo de ensayo con la grasa se reconoce por la
aparición de un olor característico, acre intenso. Énel otro tubo de sayo no se forma
acroleína.
3.4. Solubilidad de las grasas El trabajo se realiza con el aceite vegetal y diferentes solventes.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo.
Reactivos. Aceito de girasol. Alcohol etílico. Benceno. Cloroformo
Marcha de tos trabajos. En cuatro tubos de ensayo se vierten de 5 a 7 gotas de
aceite dé girasol. En el primer tubo añaden 2 ml de agua, en el segundo 2 ml de
alcohol, en el tercero 2 ml de benceno y en el cuarto 2 ml de cloroformo, mezcla en los
tubos de ensayo se agita enérgicamente. Se observan los siguientes cambios: en el
primer tubo se forma una emulsión inestable que se separa rápidamente; en el
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 45
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
segundo una disolución turbia, que indica la mala solubilidad del aceite en alcohol;
en el tercero y el cuarto tubos de ensayo se forman disoluciones transparentes
debido a una buena solubilidad del aceite en benceno y cloroformo.
3.5. Determinación de la temperatura de fusión La temperatura de fusión de una grasa es uno de los indicadores que permite,
en cierta medida, juzgar sobre su asimilación. Las grasas que funden a baja
temperatura se emulsifican más fácilmente y, en consecuencia, se asimilan con
mayor facilidad.
La temperatura de fusión de los glicéridos es condicionada por sus ácidos
grasos constituyentes. Como regla, el punto de fusión de la grasa es tanto más
bajo cuanto más alto es el contenido de los ácidos de cadena corta o no saturados.
A la temperatura ambiente las grasas de origen vegetal son líquidos, puesto que en
su composición la cantidad de ácidos grasos no saturados alcanza un 95 ó 97%. En
la composición de las grasas sólidas poco fusibles de origen animal prevalecen los
ácidos grasos de cadenas de carbono largas.
Las grasas naturales no poseen un punto de fusión determinado, ya que no
son sustancias químicas individuales, sino mezcla de diferentes glicéridos, ácidos
grasos libres, pigmentos, vitaminas y otras sustancias. La temperatura de fusión
de las grasas depende de la especie del animal y oscila dentro de límites siguientes
en °C: ovejas 49—54, venados 48—52, ganado vacuno 48—50, cabras 46—48,
camellos 36-48, cerdos37— 45, caballos28—32,perros23—27, conejos 22- 25.
Instrumentos. Capilar de vidrio de 1.5 ó 2 mm en diámetro. Termómetro. Tubo
de ensayo. Vaso químico. Lupa.
Reactivos. Grasa de origen animal (fundida y filtrada).
Marcha de los trabajos. El capilar limpio y seco se llena de grasa a una
altura de unos 2 cm y se mantiene durante 1 h sobre hielo o en agua corriente fría.
Terminado el enfriamiento, la parte del capilar llenada de grasa se corta, dejando la
columna de grasa de 0.5 cm de altura. El capilar se ajusta mediante un anillo de
goma en la parte inferior del termómetro de tal manera que su punta llena de grasa
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 46
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
sea dirigida hacia arriba y su otro extremo libre de grasa, hacia abajo. El
termómetro con capilar se mete en el tubo de ensayo donde se ajusta con ayuda de
un tapón. El tubo de ensayo se sumerge en el vaso con agua y se sujeta en la patilla
del soporte en posición vertical. El nivel de agua en el vaso debe ser más alto que el
término superior del capilar. El agua se calienta poco a poco, removiéndola
frecuentemente, y a través de la lupa.
Se observa el aumento de la temperatura y el estado columna de grasa
en los capilares. La indicación del termómetro en el momento cuando la grasa
empiece a fluir por el capilar y en la parte superior de este último se forme un
espació libre, se anota como la temperatura de fusión.
Entre el inicio y el final de la transición de la grasa desde el estado sólido al
líquido transcurre cierto tiempo. Por lo tanto, para evitar errores, la
temperatura de fusión grasa se determina por lo menos dos veces, y el
resultado se calcula como promedio.
3.6. Determinación del número acídico El número acídico caracteriza la presencia de ácidos grasos libres en la grasa. El
número acídico se expresa en cantidad de miligramos de hidróxido potásico necesarios
para neutralizar los ácidos grasos libres en 1 g de grasa.
Este índice es uno de los indicadores más importantes la calidad de la grasa.
El número acídico de la grasa fresca de distintos tipos no sobrepasa, comúnmente,
una magnitud de 1.2 a 3.5. En el curso de almacenaje de la grasa tiene lugar la
hidrólisis de los glicéridos y acumulación de los ácidos grasos libres. Una elevada
acidez de una grasa indica la pérdida de su calidad.
Instrumentos. Matraz Erlenmeyer. Bureta. Pipetas de 1 y 10 ml.
Reactivos. Aceite de girasol. Mezcla neutralizada de alcohol con éter (mezcla de
alcohol con éter 1:2 que se neutraliza con disolución 0.1 N de hidróxido potásico según
la fenolftaleina). Hidróxido potásico, disolución 0.1 N. Fenolftaleina, disolución 0.1%.
Marcha de los trabajos. En el matraz Erlenmeyer se vierte 1 g de aceite de
girasol, se añaden 10 ml de mezcla de alcohol
con éter, el contenido se agita cuidadosamente. Se agregan 2 ó 3 gotas de
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 47
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
fenolftaleína, y la disolución se valora rápidamente con la disolución de hidróxido
potásico 0,1 N, con agitación, hasta la aparición de una coloración rosa que persista
más de 1 min.
El número acídico se calcula según la fórmula
donde x es el número acídico, en mg; a es el volumen de disolución de
hidróxido potásico de 0.1 N consumido para la valoración de la prueba a investigar,
en ml; 5.6 es la cantidad de hidróxido potásico (mg) que se contiene en 1 ml de
disolución dé hidróxido potásico 0.1 N; K es el coeficiente de corrección dé la
disolución de 0.1 N de hidróxido potásico; c es la muestra pesada de aceite, en
g.
3.7. Determinación del índice de iodo Se denomina índice de iodo la cantidad de gramos de iodo que pueden
combinarse con 100 g de grasa.
Este número permite evaluar el grado de insaturación de la grasa provocado
por la presencia de glicéridos con ácidos grasos de dobles enlaces, la capacidad de
la grasa para la oxidación, para la reducción y otras reacciones. Cuanto mayor es el
contenido de ácidos grasos no saturados en la grasa, tanto mayor es su índice de
iodo.
El índice de iodo dé algunas grasas y aceites oscila dentro de los siguientes
límites: de res, 27—47;de carnero,31—46; de cerdo, 46—66;de perro, 56—67; aceite
de girasol, 129—136; aceite de cáñamo, 145—162; aceite de linaza, 175—201.
El principio del método. La determinación del índice de iodo se basa en la
reacción de adición del iodo al lugar de ruptura de los dobles enlaces en las
moléculas de ácidos grasos, que se verifica cuantitativamente según el esquema:
El iodo que no ha reaccionado se valora con tiosulfato.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 48
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Instrumentos. Matraces Erlenmeyer de 50 ml con tapones. Bureta. Pipeta de 10
ml.
Reactivos. Aceite de girasol. Cloroformo. Iodo, disolución 0.1 N en alcohol (la
preparación: 12.691 g de iodo recién sublimado se disuelven en 1 l de alcohol etílico al
96%). Tiosulfato sódico, disolución 0.1 N. Almidón, disolución al 1%.
Marcha de los trabajos. En un matraz (prueba experimental) se pone 0.1 g
de aceite de girasol (se pesa en una balanza analítica), en el otro (prueba de
control) 0.1 mi de agua, y se añaden de la bureta 5 ml de cloroformo en cada uno.
Cuando la muestra de aceite sea disuelta, en los matraces se añaden con
la pipeta 10 ml (¡exactamente!) de disolución 0.1 N de iodo en alcohol, los
matraces se cierran con tapones, el contenido se remueve agitándolo, y los se
dejan en la oscuridad.
Al cabo de 5 min las pruebas se evalúan, agitando permanentemente, con
disolución de tiosulfato sódico 0.1 N, primero hasta que la coloración se ponga
amarilla clara, y luego al añadir 1 ml de disolución de almidón al 1% desaparición
de la coloración azul. El índice de iodo (x,g) se calcula según la fórmula:
donde b es el volumen de disolución de tiosulfato sódico 0.1 N, consumido en la
valoración de lá prueba de control en ml; a es el volumen de la disolución de
tiosulfato sódico 0.1 N consumido en la valoración de la prueba experimental, en ml;
K es el coeficiente de corrección del título de la disolución 0.1 N de tiosulfato sódico;
0.01269 es la cantidad de iodo (g) equivalente a 1 ml de disolución de tiosulfato
sódico 0.1 N; 100 es el coeficiente de recuento para los 100 g de grasa; c es la
muestra pesada de grasa, g.
3.8. Determinación del número (índice) de saponificación Número de saponificación se denomina el núnero de miligramos de hidróxido
potásico que se necesitan para neutralizar todos los ácidos grasos (libres y ligados en
forma de glicéridos) que se contienen en 1 g de grasa.
El número de saponificación de algunos aceite de buena calidad tiene los
valores siguientes: grasa de res, 190—200; grasa de carnero, 192—198; manteca de
cerdo, 200; manteca de vaca, 212—247; aceite de linaza, 187-195.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 49
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Instrumentos. Baño de maría. Matraces Erlenmeyer refrigerantes de reflujo.
Bureta. Pipetas graduadas de 1 ml.
Reactivos. Aceite de girasol. Hidróxido potásico alcohólica 0.5 N (la preparación:
30 g de hidróxido de potasio quimicamente puro se disuelven en 30 ml de agua
destilada, y el volumen se lleva a 1l con alcohol etílico al 96%; al cabo de 24 h se
filtra). Ácido clorhídrico, disolución 0.5 N. Fenolftaleína, disolución al 0.1%.
3.9. Determinación cuantitativa de la grasa en el hígado y los músculos
El contenido de la grasa se determina mediante la extracción de una muestra
pesada de los tejidos a investigar en el aparato Soxhlet. El aparato consiste de tres
partes: matra (7), extractor (2) y refrigerante de reflujo (3) unidos ajuste damente
mediante conexiones esmeriladas (fig. 11).
Principio del método. El método se basa en la determinación de la masa de los
tejidos antes y después de la extracción de las grasas con disolvente.
Instrumentos. Aparato Soxhlet. Balanza analítica. Estufa, a 106 °C. Baño maría.
Cartuchitos para extracción hechos d papel de filtro denso desgrasado (los
cartuchitos se secan, se pesa y se guardan en el desecador). Tijeras curvas. Mortero
de porcelans Vidrios de reloj. Pesafiltros.
Reactivos. Hígado y músculos frescos. Éter dietílico.
Marcha de los trabajos. Se toman muestras pesadas de hígado y músculos
(hasta 3 g de cada tejido), se desmenuzan con tijeras sobre un vidrio de reloj, se
ponen en los pesafiltros se secan en el armario secador a una temperatura de
102 106 °C hasta una masa constante.
Las muestras secadas se trituran en el mortero y se trasladan en cartuchitos
de papel de filtro. Los cartuchitos con el material a investigar se pesan y se meten en
el extractor del aparato Soxhlet.
Todas las partes del aparato se unen herméticamente, éste se coloca en el baño
maría. A través de la boca superior del refrigerante el extractor y el matraz se llenan
de éter en una cantidad igual a dos volúmenes del extractor. Se deja pasar el agua por
el refrigerante, y el matraz se calienta en el baño de María.
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 50
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Durante la extracción se observa que la cantidad del disolvente en el matraz
no sobrepase 2/3 de su capacidad y que
el disolvente que se condensa no suba demasiado en el refrigerante.
La extracción se prolonga durante 5 ó 6 h. La plenitud de la extracción de la
grasa desde los tejidos se establece por la ausencia de manchas grasosas sobré
papel de filtro tras la evaporación de varias gotas de éter tomado del extractor.
Después de la extracción los cartuchitos con el material se quitan del aparto
Soxhlet y se secan primero en la campana de humos y, al vaporizarse el éter, en el
armario secador a una tempetarura de 102 a 106° C durante 4 ó 5 h hasta la masa
constante. Los cartuchitos se pesan en la balanza analítica y a partir de la diferencia
entre la masa del cartuchito antes y después de la extracción se determina la
cantidad de la grasa en las muestras pesadas. La cantidad de la grasa x (en %)
se calcula según la fórmula
Aparato Soxhlet
Manual del laboratorio de Bioquimica Lípidos… Pagina 51
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
donde a es la masa del cartuchito con la muestra antes de la extracción, en g; b es la
masa del cartuchito con la muestra después de la extracción, en g; c es la muestra
pesada del material a investigar, en g; 100 es el coeficiente porcentual de recuento.
Serie de Prácticas 5 Enzimas
C. Arzola, C. Holguín Facultad de Zootecnia, UACh febrero 2006
4. Enzimas4 Facultad de Zootecnia, Universidad Autónoma de Chihuahua
Responsable: Dr. Claudio Arzola Alvarez
Número de alumnos por práctica: Tres
Propósito de la práctica: Al terminar esta práctica, serás capaz de manejar con
propiedad las enzimas. Podrás constatar algunos fenómenos de importancia en cuanto
a la respuesta física de las enzimas y relacionar esta con fenómenos de producción
agropecuaria. Al mismo tiempo, tendrás la habilidad de elaborar un protocolo para
emprender el estudio sistemático del grupo de moléculas mas represenativas de la
bioquímica, con lo que lograrás una eficiente comunicación con colaboradores y
colegas, puesto que la práctica se llevará a cabo en grupo. Sin embargo, el protocolo
deberá ser entregado en forma individual para su evaluación. Al terminar, deberás
entregar un informe del desarrollo y resultados de la práctica, el cual deberá ser
individual. En caso de presentarse duplicidad del informe con otros del grupo o de otros
grupos, obtendrás menor calificación.
Puesto que el desarrollo de esta práctica se considera una actividad integradora,
deberás de observar una conducta adecuada durante la misma, con actitudes de
respeto a tus compañeros y maestros. La pulcritud y el orden será un factor que te
permita desarrollar la habilidad requerida para el desarrollo de este tipo de actividades,
con miras a que tu posterior desempeño profesional sea de alto nivel.
4 Adaptado de PRACTICAS DE BIOQUÍMICA DEL GANADO Y AVES DE CORRAL, 1984. A.V. CHECHETKIN et. al. Editorial MIR, Moscú.
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 54
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Se llaman enzimas las proteínas específicas que poseen función catalítica. Con
participación de las enzimas se verifican numerosos procesos químicos, el conjunto de
los cuales constituye la esencia del metabolismo. Influyendo en la velocidad de las
reacciones metabólicas, las enzimas son capaces de regular efectivamente los
procesos de vitalidad. Semejantemente a los catalizadores inorgánicos, las enzimas
aumentan la velocidad de las reacciones químicas a cuenta de la disminución de la
energía de activación. Sin embargo, los catalizadores biológicos poseen una
eficiencia mayor en la disminución de la energía de activación y, como regla
general, desempeñan su función a una temperatura moderada, presión baja y unos
valores de pH cercanos al neutro. Al mismo tiempo, las enzimas son sensibles a las
variaciones de las condiciones del medio en que están funcionando y tienen una
serie de particularidades relacionadas a su naturaleza proteínica.
Propiedades generales de las enzimas Las particularidades características de las enzimas, su especificidad,
sensibilidad al cambio de la temperatura y el pH del medio así como también a la
presencia de los activadores e inhibidores, son condicionadas por la naturaleza
proteínica de los catalizadores biológicos.
La actividad catalítica de la enzima está relacionada con a presencia en su
molécula de unas regiones especiales responsables de la fijación y la activación
del sustrato: el centro de sustrato y el centro activo. Ellos consisten en una
combinación única do los restos de aminoácidos situados en la cadena polipéptida
a larga distancia uno del otro.
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 55
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Acercándose, ellos dan lugar a un centro catalítico, al formarse una
estructura terciaria de la molécula. En cuanto a las enzimas, que son proteínas
conjugadas, en la formación del centro catalítico participan también los componentes
no proteínicos directamente afines a la región activa del glóbulo. Cualquier
influencia exterior que altera la conformación nativa de la molécula proteínica
conduce a la inactivación de la enzima.
4.1 La labilidad térmica de las enzimas La temperatura del medio influye mucho en la actividad de las enzimas. La
temperatura óptima para la acción de enzimas es Ja temperatura de cuerpo de los
animales que oscila en el intervalo de 36 a 41 °C. Con cierto aumento de la
temperatura del medio ocurre aceleración de la reacción a consecuencia de la
activación de las moléculas de sustrato. A la vez, incluso un aumento pequeño de la
temperatura conduce al debilitamiento de los enlaces que mantienen la
conformación de la molécula de enzima, necesaria para la manifestación de su
actividad catalítica. Empieza, gradualmente, la desnaturalización de la enzima que se
acelera bruscamente a la temperatura que sobrepase 50°C. La inactivación de la
enzima con aumento de la temperatura del medio es irreversible. Al bajar la
temperatura la enzima disminuye su actividad también. El mecanismo de este
proceso no está claro. Sin embargo, el enfriamiento no causa desnaturalización de
la enzima y por lo tanto su inactivación puede ser reversible.
Principio del método. Se investiga la influencia del camino de Ja temperatura del
medio exterior sobre la actividad de la enzima amilasa de la saliva.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Vaso do 50 ml. Infernilla. Termostato (37 °C).
Vaso con hielo.
Reactivos. Saliva diluida (se enjuaga la boca con agua destilada y luego, al tomar en la boca
de 20 a 25 ml de agua, la colectan en un vasito). Cloruro sódico, disolución al 0.3%.
Almidón, disolución al 1% en disolución do cloruro sódico al 0,3%. Reactivo do Lugol.
Marcha de los trabajos. En tres tubos de ensayo se vierten de 2 a 3 ml de saliva
diluida (amilasa) en cada uno; La saliva en el tubo de ensayo 1 se hierve
durante 1 min. Luego en todos los tubos de ensayo se añaden 4 ml de disolución
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 56
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
de almidón. Los tubos de ensayo 1 y 2 si colocan en el termostato (37DC), donde
se mantienen 10 mín. El tubo de ensayo 3 se sumerge en hielo y se tiene
durante 10 min. Al transcurrir este tiempo, en el tubo de ensayo se añade 1
gota de reactivo de Lugo. Los resultados del experimento se anotan en la tabla de
lab] térmica de las enzimas y se sacan conclusiones:
Número del tubo de ensayo j
Enzima Condiciones del experimento Sustrato Incubación; Colora-
cion con iodo
1 2 3
Amilasa Amilasa Amilasa
Enzima desna-turalizada Enzima nativa Enzima
ti
Almidón Almidón Almidó
10 miB, 37°€ la min, 37°C-10 min, 0°C
Conclusiones:
4.2 Influencia del pH sobre la actividad de las enzimas Para cada enzima existe un óptimo del pH a que crean las condiciones más
favorables para el mantenimienato de la conformación funcionalmente activa de la
molécula. Los grupos amino y carboxilo de los restos de aminoácidos ionizados a
una magnitud de pH determinada, participan en el mantenimiento de la
conformación de la molécula proteínica necesaria para la formación de los centros
catalíticos de enzima y favorecen también a su ligación con el sustrato. A una
magnitud de pH distinta se altera la ionización de los grupos correspondientes, y
como resultado sse rompen los enlaces que aseguran la formación de los centro
catalíticos, y la enzima se inactiva. A los valores de pH muy altos o muy bajos
las enzimas se desnaturalizan.
Principio del método. Se investiga la actividad de la amilasa de la saliva a
diferentes magnitudes de pH del medio.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Pipetas. Termostato (37 °C).
Reactivos. Forsfato sódico disustituido, disolución 0.2 M (A). Acido cítrico (CeH8O7-
H2O), disolución 0.1 M (B). Disoluciones amortiguadoras (pH 5.0; se mezclan 515 ml de
disolución A con 485 ml de disolución B; pH 6.8: se mezclan 772.5 ml de disolución A con
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 57
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
227.5 ml de disolución B; pH 8.0, se mezclan 972.5 mi de disolución A con 27.5 ml de
disolución B). Saliva diluida. Almidón, disolución al 1%. Reactivo de Lugol.
Marcha de los trabajos. En tres tubos de ensayo se vierten de 2 a 3 ml de
disoluciones amortiguadoras de distintos pH (5.0; 6.8; 8.0). En todos los tubos de
ensayo se añaden de 2 a 3 ml de saliva diluida (amilasa) y de 4 a 5 ml de disolución
de almidón, se mezcla y se incuba durante 10 min en el termostato (37°C). Luego, en
cada tubo de ensayo se añade 1 gota de reactivo de Lugol. Los resultados de la
observación se anotan en una tabla que indica la influencia del pH sobre la actividad
de la amilasa de la saliva:
4.3 Especificidad de las enzimas
Las enzimas se distinguen
de los catalizadores inorgánicos por su especificidad excepcionalmente alta. La etapa
inicial del acto catalítico consiste en la formación del complejo enzima-sustrato, es
decir, la ligación del sustrato con el centro catalítico de la enzima. La conformación
espacial del centro de sustrato debe estar en la correspondencia geométrica exacta
con la estructura de la molécula de sustrato. Solamente en este caso es posible la
formación del complejo enzima-sustrato y el cumplimiento de la función catalítica de la
enzima. Do tal modo, la esencia de la especificidad de enzimas consiste en el hecho
de que el sustrato le corresponde a la enzima, como una llave a cerradura.
Principio del método. Se investiga la influencia de enzimas amilasa y sacarasa sobre
diferentes sustratos: el almidón y la sacarosa.
Instrumentos. Soporte con tubos de ensayo. Pipetas. Termos (37 °C). Infemilla.
Reactivos. Almidón, disolución al 1%. Sacarosa, disolucion al 2%. Saliva diluida.
Sacarasa, disolución (10 g levadura se homogeneiza en 100 ml de agua). Reactivo de
Lugol. Reactivo de Fehling.
Número de tubo Enzima pH del
medio Sustrato Incubación
Coloración con iodo
de ensayo 1 Amilasa 5,0 Almidó 10 min 37° C 2 Amilasa 6,8 Almidó 1 min 37° C3 Amilasa 8,0 Almidó 10 min 37° C Conclusiones:
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 58
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Marcha de los trabajos. En los tubos de ensayo 1 y 2 vierten de 4 a 5 ml de
disolución de almidón, en tubos ensayo 3 y 4, de 4 a 5 ml de disolución de sacarosa.
En tubos de ensayo 1 y 3 se añaden de 2 a 3 ml de saliva diluída (amilasa), y en los
tubos de ensayo 2 y 4, de 2 a 3 ml de disolución de sacarasa. El contenido de los
tubos de ensayo mezcla y se incuba durante 10 min en el termostato (37°( Luego en
los tubos de ensayo 1 y 2 se añade 1 gota de reactivo de Lugol, en cada una y en los
tubos de ensayo 3 y 4, de 1 a 2 ml de reactivo de Fehling y se calienta. Las
observación se anotan en la tabla de especificidad de las enzimas amila y sacarasa:
Número del tubo de ensayo j
Enzima Condiciones del experimento Sustrato Incubación; Colora-
cion con yodo
1 2 3
Amilasa Amilasa Amilasa
Enzima desna-turalizada Enzima nativa Enzima
ti
Almidón Almidón Almidó
10 miB, 37°€ la min, 37°C-10 min, 0°C
Conclusiones:
4.4 Influencia de los activadores e inhibidores La regulación de la actividad de las enzimas se realiza tanto en la célula
como fuera de ella, mediante la fijación sobre la molécula de enzima de una serie de
sustancias d bajo peso molecular. Tales sustancias pueden causar efecto
Determinación de la actividad de las enzimas Según la clasificación elaborada por la Comisión Internacional de Enzimas,
todas las enzimas se subdividen en seis clases principales en correspondencia
con el carácter de la reacción catalizada por ellas: oxidorreductasas, trans-ferasas,
hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas (sintetasas).
Oxidorreductasas Las oxidorreductasas son una clase de enzimas que catalizan las reacciones
de oxidación-reducción.
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 59
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
4.5 Determinación de la actividad de la dehidrogenasa de ácido succínico
La dehidrogenasa de ácido succínico (succinato dehidrogenasa) es una enzima
que cataliza la oxidación del ácido succínico. De coenzima sirve el dinucleótido de
flavina-adenina (FAD). En las células la enzima está unida establemente con la
membrana de mitocondrias. La enzima redunda devuelve fácilmente el hidrógeno
cuyo aceptor pueden ser los colorantes aptos para la reducción.
Principio del método. El hidrógeno que se desprende del ácido succínico bajo la
influencia de la enzima dehidro-fenasa, reduce el azul de metileno (AM)
transformándolo en un compuesto incoloro (AMH2).
Instrumentos. Mortero con machaca. Arena de vidrio. Soporte con tubos de ensayo.
Pipetas. Baño de María (50 °C). Termómetro.
Reactivos. Músculo fresco (desmenuzado en picadora de carne). Hidróxido sódico,
disolución al 10%. Acido succínico, disolución al 3% (3 g de ácido succínico se
disuelven en 97 ml de agua y se neutraliza con disolución de hidróxido sódico al 10%
hasta el pH 7.4 según el papel indicador). Azul de metileno, disolución acuosa al
0.001%. Aceite de vaselina o vegetal. Acido tricloroacético, disolución al 20%.
Marcha de los trabajos. En el mortero se tritura cuidadosamente, con la
arena de vidrio, aproximadamente 1 g de tejido de músculo desmenuzado,
añadiendo de 3 a 4 ml de disolución de ácido succínico. La masa homogeneizada
obtenida se reparte en dos porciones iguales que se ponen en dos tubos de
Manual del laboratorio de Bioquimica Enzimas… Pagina 60
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
ensayo. En el tubo de ensayo 1 (de control) se añade 1 ml de disolución de ácido
tricloroacético para destruir la enzima. En el tubo de ensayo 2 (experimental) la
enzima es activa. En ambos tubos de ensayo se añade 1 ó 2 gotas de
disolución de azul de metileno, se mezcla, y sobre la superficie de líquido se vierte
de 0.5 a 1 ml de aceite para aislar del oxígeno de aire. Ambos tubos de ensayo se
incuban en el baño maría (50°C) durante 10 min. Al pasar este tiempo, en el tubo de
ensayo 2 se observa la descoloración del azul de metileno.
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 61
BIBLIOGRAFIA BIOQUIMICA H.R. HORTON et al DE. PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA, S.A. 1993 BIOQUIMICA. J. DAVID RAWN AD. INTERAMERICANA Mc. GRAW - HILL 1989 BIOQUIMICA LUBERT STRYER AD. REVERTE, S.A. 3a. DE. EN ESPAÑOL 1993 BIOQUIMICA DE HARPER ROBERT K MURRAY AD. MANUAL MODERNO, S.A. DE C.V. 1994 BIOQUIMICA: LAS BASES MOLECULARES DE LA ESTRUCTURA Y FUNCION CELULAR. ALBERT LEHNINGER EDICIONES OMEGA, S.A. 7a. REIMPRESION 1983 PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY ALBERT LEHNINGER AD. WORTH PUBLISHERS, INC. 1980.
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
Pagina 62
ANEXOS
NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD E HIGIENE 1. El uso de bata es obligatorio.
2. Antes de empezar el trabajo en el laboratorio tienes que familiarizarte con los
elementos de seguridad disponibles.
3. Es necesario localizar las salidas principales y de emergencia por si se diese el
caso de una evacuación por fuego o por cualquier otro incidente, así como conocer
la localización exacta de extintores, duchas de seguridad y duchas de ojos.
4. Es obligatorio usar gafas de seguridad siempre que se esté en el laboratorio.
5. No usar lentes de contacto en el laboratorio, ya que en caso de accidente las
salpicaduras de productos químicos o sus vapores pueden pasar detrás de las
lentes y provocar lesiones en los ojos antes de poder retirar las lentes. En estos
casos es recomendable el uso de gafas graduadas o de gafas de seguridad
cerradas.
6. Sí un producto químico te salpica los ojos, utiliza inmediatamente una ducha de ojos
y lava completamente el ojo afectado durante 15 minutos sin interrupción. Actúa
siempre con urgencia, en menos de 10 segundos. No dirijas una corriente de alta
presión de agua de un grifo directamente al ojo porque podrías lesionarlo. Informa
al encargado del laboratorio de lo que ha sucedido y si es necesario pide asistencia
médica. 7. El uso de bata (preferentemente de algodón) es obligatorio, ya que por mucho
cuidado que se tenga al trabajar, las salpicaduras de productos químicos son
inevitables.
8. Así mismo se recomienda llevar zapatos cerrados y no sandalias.
9. No comer ni beber en el laboratorio, ya que hay la posibilidad de que los alimentos o
bebidas se hayan contaminado con productos químicos.
Manual del laboratorio de Bioquimica Seguridad… Pagina 63
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
10. Los recipientes del laboratorio nunca deben utilizarse para el consumo y
conservación de alimentos y bebidas; tampoco las neveras u otras instalaciones
destinadas al empleo en los laboratorios.
11. Lavarse siempre las manos después de hacer cualquier análisis y antes de salir del
laboratorio.
12. Procure quitarse la bata hasta que salga del laboratorio.
13. Está prohibido fumar en el laboratorio por razones higiénicas y de seguridad.
14. No inhales, pruebes o huelas productos químicos si no estás debidamente
informado.
15. Cerrar herméticamente los frascos de productos químicos después de utilizarlos.
16. Para pipetear los líquidos utilice siempre una bombilla pipeteadora, no absorber
directamente con la boca.
17. Cuando caliente tubos de ensaye hágalo siempre en la parte superior del líquido y
con agitación suave, nunca por el fondo del tubo, y debe estar inclinado y no apuntar
hacia ninguna persona.
18. No deben transportarse innecesariamente los reactivos de un sitio para otro del
laboratorio. Sí tuviese que hacerlo, tenga cuidado con las botellas, las cuales deben
ser siempre transportadas cogiéndolas por el fondo, nunca por la boca de la botella.
19. El área de trabajo tiene que mantenerse siempre limpia y ordenada, sin libros,
abrigos, bolsas, productos químicos vertidos.
20. La conducta en el laboratorio debe ser seria, sin bromas, sin correr, jugar, empujar,
gritar, etc.
21. No se puede hacer ningún experimento no autorizado.
22. No utilices nunca un equipo o aparato sin conocer perfectamente su funcionamiento.
23. No utilices material de cristal en mal estado ya que aumenta el riesgo de accidentes.
24. El material y los aparatos utilizados tienen que dejarse siempre limpios y en perfecto
estado de uso.
25. Todos los productos químicos tienen que ser manejados con mucho cuidado de
acuerdo con las Hojas de Seguridad de cada una de las sustancias.
Manual del laboratorio de Bioquimica Seguridad… Pagina 64
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
26. No inhales los vapores de productos químicos y trabaja siempre en vitrinas
extractoras, especialmente cuando manipules productos tóxicos, irritantes,
corrosivos o lacrimógenos.
MEDIDAS GENERALES EN CASO DE ACCIDENTE PLAN GENERAL DE EMERGENCIA:
• Dar la alarma.
• Ponerse a salvo.
• Ayudar a las personas.
• Luchar contra el fuego.
• Avisar al responsable del departamento.
• Evacuación del edificio en caso necesario.
• Avisar a ambulancias, bomberos. FUEGO EN EL LABORATORIO:
Manual del laboratorio de Bioquimica Seguridad… Pagina 65
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
• Evacuar el laboratorio, por pequeño que sea el fuego, por la salida principal o por la
salida de emergencia, sí la principal está bloqueada.
• Avisar a todos los compañeros de trabajo sin que se extienda el pánico y
conservando siempre la calma.
• Sí el fuego es pequeño y localizado, apagarlo utilizando un extintor adecuado, arena
o cubriendo el fuego con un recipiente de tamaño adecuado que lo ahogue.
• Retirar los productos químicos inflamables que estén cerca del fuego. No utilices
nunca agua para extinguir un fuego provocado por la inflamación de un disolvente.
• Para fuegos grandes aislar el fuego, utilizar los extintores adecuados, sí el fuego no
se puede controlar rápidamente accionar la alarma de fuego, avisar al servicio de
extinción de incendios y evacuar el edificio.
FUEGO EN EL CUERPO:
• Sí se te incendia la ropa, pide inmediatamente ayuda.
• Estírate en el suelo y rueda sobre ti mismo para apagar las llamas.
• No corras ni intentes llegar a la ducha de seguridad si no es que está muy cerca de
ti.
• Es tu responsabilidad ayudar a alguien que se está quemando, cúbrele con una
manta antifuego, condúcele hasta la ducha de seguridad, si está cerca, hazle rodar
por el suelo, no utilices nunca un extintor sobre una persona.
• Una vez apagado el fuego, mantén a la persona tendida, procurando que no coja frío
y proporciónale asistencia médica. QUEMADURAS:
• Las pequeñas quemaduras producidas por material caliente, baños, placas, etc., se
tratarán lavando la zona afectada con agua fría durante 10-15 minutos.
• Las quemaduras más graves requieren atención médica inmediata.
• No utilices cremas y pomadas grasas en las quemaduras graves.
Manual del laboratorio de Bioquimica Seguridad… Pagina 66
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
CORTES:
• Los cortes producidos por la rotura de material de cristal son un riesgo común en el
laboratorio.
• Las cortadas se tienen que lavar bien, con abundante agua corriente, durante 10
minutos como mínimo.
• Sí la cortada es pequeña y deja de sangrar en poco tiempo, lávala con agua y jabón
y tápala con una venda.
• Sí la cortada es grande y no deja de sangrar, requiere de asistencia médica
inmediata. DERRAME DE PRODUCTOS QUÍMICOS SOBRE LA PIEL:
• Los productos químicos que se hayan vertido sobre la piel han de ser lavados
inmediatamente con agua corriente abundantemente, como mínimo durante 15
minutos.
• Las duchas de seguridad instaladas en los laboratorios serán utilizadas en aquellos
casos en que la zona afectada del cuerpo sea grande y no sea suficiente el lavado
en una pila.
• Es necesario sacar toda la ropa contaminada de la persona afectada lo antes posible
mientras esté bajo la ducha.
• Recuerda que la rapidez en el lavado es muy importante para reducir la gravedad y
la extensión de la herida.
• Proporcionar asistencia médica a la persona afectada.
CORROSIONES EN LA PIEL POR ÁCIDOS Y ÁLCALIS:
• Cuando ocurre una corrosión por ácidos, corta lo más rápidamente posible la ropa,
lave con agua abundantemente la zona afectada, neutralice la acidez con
bicarbonato de sodio durante 15-20 minutos, sacar el exceso de pasta formada, seca
y cubra la parte afectada con linimento óleo-calcáreo o parecido.
Manual del laboratorio de Bioquimica Seguridad… Pagina 67
Dr. Claudio Arzola Alvarez, M.C. Celia Holguín Licón Facultad de Zootecnia Universidad Autónoma de Chihuahua
• Cuando se produce una corrosión por álcalis, lave la zona afectada abundantemente
con agua corriente y aclárala con una disolución de ácido acético al 1%, seca y cubre
la zona afectada con una pomada de ácido tánico.
CORROSIONES EN LOS OJOS:
• En este caso el tiempo es esencial (menos de 10 segundos), cuanto antes se lave el
ojo, menos grave será el daño producido.
• Lava los dos ojos con agua corriente abundantemente durante 15 minutos como
mínimo en una ducha de ojos, y, si no hay, con un frasco de lavar los ojos.
• Es necesario mantener los ojos abiertos con la ayuda de los dedos para facilitar el
lavado debajo de los párpados.
• Es necesario recibir asistencia médica, por pequeña que parezca la lesión.
INGESTIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS:
• Antes de cualquier actuación pide asistencia médica.
• Sí el paciente está inconsciente, ponerlo en posición lateral de seguridad, con la
cabeza de lado, y estirarle la lengua hacia fuera.