Práctica no. 2 Identificación de almidones grupos 606, 608 y 609 sección B

El almidón es un polisacárido formado, como la celulosa, por la condensación de miles de moléculas de glucosa (en concreto los monómeros son unidades de α-D-glucopiranosa) mediante enlace glucosídico.

Contiene dos tipos de polisacáridos distintos: la amilosa y la amilopectina. La amilosa presenta una cadena lineal, no ramificada, formada por unidades de glucosa con enlaces denominados α-(1 → 4), con una disposición helicoidal de seis monómeros por cada vuelta de hélice. Por su parte, la amilopectina tiene una cadena lineal base con el mismo tipo de enlace α-(1 → 4), pero también presenta gran cantidad de ramificaciones (una cada doce monómeros) con enlace de tipo α-(1 → 6).

El almidón es la principal reserva energética de los vegetales, por lo que está contenido en gran cantidad de alimentos, como la patata. Además, constituye una de las principales fuentes de calorías en la dieta de los seres humanos. Cuando el almidón en frío entra en contacto con un reactivo denominado lugol (una disolución de yodo (I₂) y yoduro de potasio (KI)) toma un color azul intenso, de modo que aplicar dicha disolución a un alimento es una prueba cualitativa para determinar si contiene almidón o no. A esta determinación se la denomina, habitualmente, prueba del yodo.

Fundamento teórico: la prueba del yodo

La prueba del yodo, es decir, la reacción entre el yodo y el almidón, es la que nos permite detectar la presencia de almidón en algunos alimentos. Esta reacción es el resultado de la formación de cadenas de poliyoduro (generalmente triyoduro, I₃^–) que se enlazan con el almidón en las hélices del polímero. En concreto, es la amilosa del almidón la que se une a las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro, a veces prácticamente negro. La amilopectina no reacciona apenas con el yodo.

En el siguiente link, puedes descargar el formato de la práctica, recuerda que debes anotar tu introducción, conclusiones y citas bibliográficas con el formato APA.

Práctica no. 1 Identificación de azucares reductores grupos 606, 608 y 609 sección B

Los azúcares reductores son biomoléculas que funcionan como agentes reductores; esto es, que pueden donar electrones a otra molécula con la que reaccionan. En otras palabras, un azúcar reductor es un carbohidrato que contiene un grupo carbonilo (C=O) en su estructura.

Este grupo carbonilo está formado por un átomo de carbono unido a un átomo de oxígeno a través de un enlace doble. Este grupo se puede encontrar en distintas posiciones en las moléculas de azúcares, dando como resultado otros grupos funcionales como aldehídos y cetonas.

Los aldehídos y cetonas se encuentran en las moléculas de azúcares simples o monosacáridos. Dichos azúcares se clasifican en cetosas si poseen el grupo carbonilo en el interior de la molécula (cetona), o en aldosas si lo contienen en posición terminal (aldehído).

Los aldehídos son grupos funcionales que pueden llevar a cabo reacciones de oxido-reducción, las cuales implican el movimiento de electrones entre las moléculas. La oxidación ocurre cuando una molécula pierde uno o más electrones, y la reducción cuando una molécula gana uno o más electrones.

De los tipos de carbohidratos que existen, los monosacáridos son todos azúcares reductores. Por ejemplo, la glucosa, la galactosa y la fructosa funcionan como agentes reductores.

En algunos casos, los monosacáridos forman parte de moléculas más grandes como disacáridos y polisacáridos. Por esta razón, algunos disacáridos —como la maltosa— también se comportan como azúcares reductores.

Puedes descargar el formato del siguiente link.

Practica No. 4 enzimas vegetales Biología V grupos 605 y 607

Energía de activación y velocidad de reacción

La energía de activación de una reacción química se relaciona estrechamente con su velocidad. Específicamente, mientras mayor sea la energía de activación, más lenta será la reacción química. Esto se debe a que las moléculas solo pueden completar la reacción una vez que han alcanzado la cima de la barrera de la energía de activación. Mientras más alta es la barrera, menos moléculas tendrán energía suficiente para superarla en cualquier momento dado. 

Muchas reacciones tienen energías de activación tan altas que simplemente no proceden sin un aporte de energía. Por ejemplo, la combustión de una sustancia como el propano libera energía, pero la velocidad de reacción efectiva es cero a temperatura ambiente. Cuando una chispa provee la energía suficiente para que algunas moléculas superen la barrera de la energía de activación, esas moléculas completan la reacción, y liberan energía. La energía liberada ayuda a otras moléculas de combustible a superar la barrera de activación, lo que produce una reacción en cadena.

La mayoría de las reacciones que se llevan a cabo en las células son como el ejemplo de la combustión de hidrocarburos: la energía de activación es demasiado alta para que las reacciones ocurran de manera significativa a temperatura ambiente. Al principio, esto puede parecer un problema; después de todo, no puedes prender una chispa dentro de una célula sin causarle daño. Afortunadamente, es posible disminuir la energía de activación de una reacción y con ello aumentar su velocidad de reacción. Este proceso de aceleración de una reacción mediante la disminución de su energía de activación se conoce como catálisis y el factor que se añade para bajar la energía se llama catalizador. Los catalizadores biológicos se denominan enzimas. (1)

Las enzimas son sustancias que poseen una extraordinaria capacidad catalítica, tienen un alto grado de especificidad por sus sustratos, aceleran reacciones químicas específicas y funcionan en soluciones acuosas bajo condiciones suaves de temperatura y pH. Las enzimas, actuando en secuencias organizadas, catalizan los cientos de reacciones que ocurren en una vía metabólica mediante la cual un nutriente es degradado o biosintetizado asegurando la supervivencia y proliferación celular. Algunas de las enzimas son reguladoras, esto es, que pueden responder a varias señales metabólicas cambiando de acuerdo a éstas su actividad catalítica. A través de la acción de las enzimas reguladoras, los sistemas enzimáticos están altamente coordinados para formar un conjunto armónico entre las diferentes actividades metabólicas y de esta manera sostener la vida. (2)

Puedes descargar la práctica desde el siguiente link.

1.- Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). An introduction to metabolism (Introducción al metabolismo). En Campbell biology (Biología de Campbell) (10 ed.). San Francisco, CA: Pearson.

2.- Islas, M. I.; (N.D.); Enzimología Vegetal; recuperado el 04 de octubre de 2018, de file:///C:/Users/personal/Downloads/515086243.Enzimologia.pdf

Identificación de proteinas, Biología V, grupos 605 y 607

Las proteínas son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. 

Pueden considerarse polímeros de unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían, por tanto, los monómeros unidad. Los aminoácidos están unidos mediante enlaces peptídicos. 

La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido; si el número de aminoácidos que forma la molécula no es mayor de 10, se denomina oligopéptido, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el número es superior a 50 aminoácidos se habla ya de proteína. Por tanto, las proteínas son cadenas de aminoácidos que se pliegan adquiriendo una estructura tridimensional que les permite llevar a cabo miles de funciones. 

Las proteínas están codificadas en el material genético de cada organismo, donde se especifica su secuencia de aminoácidos, y luego son sintetizadas por los ribosomas. Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. 

Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre ellas funciones estructurales, enzimáticas, transportadora.

Todas las proteínas poseen una misma estructura química central, que consiste en una cadena lineal de aminoácidos. Lo que hace distinta a una proteína de otra es la secuencia de aminoácidos de que está hecha, a tal secuencia se conoce como estructura primaria de la proteína. 

La estructura primaria de una proteína es determinante en la función que cumplirá después, así las proteínas estructurales (como aquellas que forman los tendones y cartílagos) poseen mayor cantidad de aminoácidos rígidos y que establezcan enlaces químicos fuertes unos con otros para dar dureza a la estructura que forman. 

Sin embargo, la secuencia lineal de aminoácidos puede adoptar múltiples conformaciones en el espacio que se forma mediante el plegamiento del polímero lineal. Tal plegamiento se desarrolla en parte espontáneamente, por la repulsión de los aminoácidos hidrófobos por el agua, la atracción de aminoácidos cargados y la formación de puentes disulfuro y también en parte es ayudado por otras proteínas. Así, la estructura primaria viene determinada por la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados y la forma en que se pliega la cadena se analiza en términos de estructura secundaria. 

Además las proteínas adoptan distintas posiciones en el espacio, por lo que se describe una tercera estructura. La estructura terciaria, por tanto, es el modo en que la cadena polipeptídica se pliega en el espacio, es decir, cómo se enrolla una determinada proteína. Así mismo, las proteínas no se componen,   en su mayoría, de una única cadena de aminoácidos, sino que se suelen agrupar varias cadenas polipeptídicas (o monómeros) para formar proteínas multiméricas mayores. 

A esto se llama estructura cuaternaria de las proteínas, a la agrupación de varias cadenas de aminoácidos (o polipéptidos) en complejos macromoleculares mayores. (1)

Por tanto, podemos distinguir cuatro niveles de estructuración en las proteínas: 

• estructura primaria

• estructura secundaria 

• estructura terciaria 

• estructura cuaternaria

A partir del siguiente link puedes descargar el formato de la práctica.

1.- Luque, Guillen, M. V.; (N.D.); Universidad de Valencia; Estructura y Propiedades de las proteínas; Master Ingeniería Bioquímica; recuperado el 27 de septiembre de 2018  de https://www.uv.es/tunon/pdf_doc/proteinas_09.pdf

El Microscopio Compuesto Biología IV, grupos 502, 508, 509, 513 y 516.

Se puede definir como microscopio compuesto cualquier microscopio que utilice más de una lente para permitir observar una muestra de forma aumentada. El término se utiliza en contraposición al concepto de microscopio simple, en el que sólo se utiliza una lente y que se conoce también como lupa.

En general, cuando se habla de la invención del microscopio se hace referencia a la invención del microscopio compuesto y no a la del microscopio simple o lupa.

Tanto los microscopios simples como los compuestos son tipos de microscopios ópticos. Sin embargo, es más frecuente utilizar el concepto de microscopio óptico directamente como sinónimo de microscopio compuesto. 

Los microscopios compuestos suelen venir equipados con tres o cuatro objetivos que se pueden seleccionar mediante el revólver. Los aumentos de estos objetivos suelen estar contenidos en un rango de entre 4x y 100x. En el caso de los oculares el aumento suele estar entre 5x y 20x. En base a estos números el aumento alcanzable por el microscopio compuesto varía entre 20x y 2000x. Sin embargo, debido a la naturaleza de la luz el máximo aumento alcanzable por un microscopio óptico está limitado alrededor de 1500x. (1)

Puedes descargar el formato de la práctica desde el siguiente enlace.

1.- (N.D.); (2018); Mundo Microscopio; El microscopio óptico; recuperado el 24 de septiembre de 2018 de https://www.mundomicroscopio.com/

Práctica no. 2 Biología IV grupos 504 y sección B 517

El microscopio óptico es un elemento esencial para los estudios de biología puesto que es el que nos permite observar las diferentes características morfológicas de los diferentes tipos de muestras. Se basa en el uso de lentes para aumentar los rayos de luz que atraviesan una muestra de tejido. Su invención se remonta al siglo XVII. Desde entonces se ha ido perfeccionando hasta llegar a los modernos microscopios. Durante estos siglos, el mayor avance en cuanto a perfección y calidad se ha producido en su principal elemento, las lentes, las cuales aumentan la imagen de las secciones de tejido y permiten hacer visibles al ojo humano detalles nítidos que de otra manera sería imposible observar.

Los microscopios ópticos tienen un límite máximo de resolución de 0,2 µm. El poder de resolución es la distancia mínima a la que se pueden discriminar dos puntos. Este límite viene determinado por la longitud de onda de la fuente de iluminación, en este caso la luz visible. (1)

Tipos de microscopio

Existen distintas variaciones del concepto básico de microscopio óptico que resultan en diferentes tipos de microscopio:

• Microscopio compuesto: El microscopio compuesto es el tipo elemental de microscopio óptico. El término compuesto indica que se utilizan dos o más lentes para obtener la imagen aumentada. Esta denominación se utiliza en contraposición a la de microscopio simple, que se refiere a los microscopios que funcionan con una sola lente y que se conocen comúnmente como lupas.
• Microscopio monocular: El microscopio monocular es aquel que sólo tiene un ocular y por lo tanto permite observar la muestra solo con un ojo. Debido a la sencillez de este tipo de microscopio es habitualmente utilizado por estudiantes o aficionados a la microscopía. Este tipo de microscopio no resulta cómodo cuando se tienen que analizar muestras durante horas y es por eso que en ámbitos profesionales se utilizan normalmente microscopios binoculares.
• Microscopio binocular: El microscopio binocular incluye dos oculares de modo que es posible utilizar los dos ojos para examinar una muestra. En los microscopios binoculares la imagen proveniente del objetivo se divide en dos mediante un prisma óptico.  
• Microscopio trinocular: Este tipo de microscopio tiene los dos oculares necesarios para observar la muestra con los dos ojos e incluye también un ocular adicional donde se puede conectar una cámara para capturar imágenes de las observaciones.
• Microscopio digital: El microscopio digital incluye una cámara en lugar del ocular, esto permite capturar digitalmente la imagen de la muestra. La imagen digital se puede visualizar en tiempo real en una pantalla o transmitirla a un ordenador mediante conexión USB.
• Microcopio USB: El microscopio USB es un tipo de microscopio digital muy sencillo que se ha popularizado en los últimos años debido a su bajo coste. Los aumentos alcanzables con este tipo de microscopio son bajos en comparación con el resto de microscopios pero aún así son una herramienta muy útil para observar objetos cotidianos.
• Microscopio invertido: En el microscopio invertido la posición de la fuente de luz y el objetivo es la opuesta al microscopio convencional. De este modo la muestra es iluminada desde arriba y el objetivo se encuentra debajo la platina. La principal ventaja del microscopio invertido es que permite observar los elementos del fondo de un recipiente. Se utiliza para observar células vivas y tejidos que se mantienen constantemente hidratados dentro del recipiente.
• Microscopio estereoscópico: Un microscopio estereoscópico es un tipo de microscopio binocular porque está equipado con dos oculares. Sin embargo, a diferencia del microscopio binocular convencional donde se ve exactamente la misma imagen en los dos oculares, en el microscopio estereoscópico la imagen en cada ocular es distinta. La combinación de las dos imágenes provenientes de los dos oculares produce el efecto de estar viendo una imagen en tres dimensiones. Para conseguir este efecto el microscopio estereoscópico utiliza en general dos objetivos, uno para cada ocular.
• Microscopio óptico conectado a una cámara digital

Cuando se utiliza el microscopio óptico convencional es habitual teñir la muestra con alguna sustancia para aumentar su contraste en relación con el fondo brillante. En caso de no teñir la muestra, el contraste es muy bajo y hay muchos detalles que en consecuencia no son apreciables. Para remediar este problema existen microscopios que, utilizando distintas técnicas de tratamiento del haz de luz, permiten observar la muestra con niveles adecuados de contraste. Algunos de estos microscopios son:

• Microscopio de campo oscuro
• Microscopio de luz polarizada o petrográfico
• Microscopio de contraste de fases
• Microscopio de contraste por interferencia diferencial

Otros tipos de microscopios utilizados actualmente en el campo de la investigación científica incluyen el microscopio con luz infrarroja, con luz ultravioleta y el microscopio de fluorescencia.

Por último, es interesante mencionar también el microscopio electrónico. La principal característica de este tipo de microscopio es que se utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para generar la imagen de la muestra. Esto requiere encerrar la muestra en una pequeña cámara donde se produce el vacío para permitir hacer un barrido de la muestra con electrones. Algunos de estos electrones son reflejados o reemitidos por la muestra e impactan en una pantalla que a continuación permite reconstruir la imagen de la muestra. Los dos tipos de microscopio electrónico más utilizados son el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido. (2)

En el siguiente link puedes descargar el formato de la práctica.

1.- Universidad de Vigo; (2016); Atlas de Histología Vegetal y Animal: Técnicas Histológicas: 6. Microscopio óptico; recuperado el 24 de septiembre de 2018 de https://mmegias.webs.uvigo.es/6-tecnicas/6-optico.php

2.- (N.D.); (2018); Mundo Microscopio; El microscopio óptico; recuperado el 24 de septiembre de 2018 de https://www.mundomicroscopio.com/

Identificación de compuestos orgánicos Biología IV, grupos 502, 508, 509, 513 y 516.

Al revisar los niveles de organización, observamos que los compuestos por su composición química los podemos clasificar en inorgánicos y orgánicos; estos últimos son de gran importancia para comprender cómo se forman los primeros modelos pre celulares que se formaron en nuestro planeta.

Son compuestos orgánicos aquellos compuestos que existen dentro de la naturaleza, que contienen enlaces carbono-hidrógeno y carbono-carbono, así como otros elementos dentro de sus estructuras moleculares, tales como oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Además de estos elementos básicos también llegan a estar presentes otros elementos, aunque los mencionados anteriormente, son los elementos básicos y no faltan en la composición de las moléculas de que está compuesta la materia viva.

Al hallarse que todas las estructuras orgánicas presentan en su composición carbono, se cree que todos los compuestos orgánicos basan su composición en estructuras carbonadas. Por eso se dice que la vida es a base de carbono, llamándosele incluso a la química orgánica (la encargada del estudio de la composición de los seres vivos), química del carbono. Los principales compuestos de los que están formados los seres vivos son los carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y las proteínas, aunque existen muchas más combinaciones de compuestos orgánicos.

Algunas características de los compuestos orgánicos:

Se forman a base de carbono. - Los compuestos orgánicos tienen estructuras carbonadas, es decir, los distintos compuestos que forman las estructuras de los diversos organismos conocidos, contienen carbono dentro de sus estructuras moleculares Al estar compuestas de carbono todas las estructuras orgánicas que se conocen, se dice que la vida sólo es posible en la presencia de carbono.

Algunos son Isómeros. - Varios compuestos orgánicos presentan isomería, (la isomería es la propiedad de algunos compuestos de poseer fórmulas iguales en la proporción de elementos de los que se forma la molécula, pero que presentan estructuras moleculares distintas y por ende propiedades diferentes).

Son covalentes.- Los compuestos orgánicos son covalentes, es decir no son iónicos, por lo que presentan características tales como un punto de fusión y ebullición relativamente bajos, no conducen la electricidad, y se pueden disolver por medio de disolventes no polares, tales como por ejemplo el agua, el alcohol y otros, que se pueden dividir en disolventes polares pórticos y solventes aporticos. Algunos de los compuestos orgánicos que no se disuelven en agua, sí lo hacen en sustancias como, gasolina (hidrocarburo) benceno, éter, tetracloruro de carbono o acetonas.

Poca o nula conductividad. -  Estos compuestos no poseen conductividad eléctrica. Debido a que los enlaces entre sus moléculas son covalentes, las soluciones de los compuestos orgánicos (compuestos de carbono) no se ionizan, impidiendo la conductividad eléctrica.

Se presentan en los tres estados de la materia. - Los compuestos orgánicos pueden presentarse en los estados líquido, sólido y gaseoso. Ejemplo de ello son los diversos materiales derivados del petróleo, que pueden presentarse en forma líquida o de fluidos, gaseosas, así como sólida, es el caso de plásticos, gas natural, y diversos combustibles como el diésel o la gasolina, de la misma manera, otros compuestos orgánicos como los azúcares, y los almidones, se encuentran en estado líquido al disolverse en sustancias como el agua, en fluidos corporales, por ejemplo, o en estado sólido como en el azúcar comercial.

Combustibilidad.- Estos compuestos presentan la peculiaridad de ser combustibles; estos compuestos contienen grandes concentraciones de carbono, razón por la cual muchos sirven de combustibles tanto para la vida animal como vegetal, como cuando los azúcares se transforman en ATP, en los organismos aportando la energía necesaria para los procesos vitales, o como en el caso de los combustibles fósiles, que son compuestos que pertenecieron a seres vivos (plantas y animales) y que a través de distintos procesos químicos y físicos, liberan grandes cantidades de energía y son usados como combustibles por el ser humano, en la industria y en la vida diaria, procesos que han durado millones de años, produciéndose petróleo, carbón, gas, etc.

Descarga el archivo de la práctica desde el siguiente enlace, no olvides anotar tus referencias bibliográficas con el formato APA.

(N.D.); (2013); ejemplos de Características de los Compuestos Orgánicos; recuperado el 21 de septiembre de 2018; de https://www.ejemplode.com/36-biologia/3499-caracteristicas_de_los_compuestos_organicos.html