BIOCOMPUESTOS, SUSTANCIAS QUE SE ENCUENTRAN EN LOS SERES

VIVOS

Silva Meja Carmen Katherinne

Universidad del Atlntico

Facultad de Quimia y Farmacia

31-03-2014

Resumen

Todos los organismos vivos estn constituidos por compuestos orgnicos e

inorgnicos y stos se organizan de tal manera que logran formar estructuras

muy complejas como los cidos nuclicos y las protenas, otras un tanto ms

sencillos como los carbohidratos y lpidos que liberan energa y ofrecen

proteccin al cuerpo. Todos ellos comparten una caracterstica comn, en sus

estructuras encontramos los denominados bioelementos: Carbono, Hidrgeno,

Oxgeno, Nitrgeno, Fsforo y Azufre (C, H, O, N, P, S). La presencia de

molculas comunes a todas las formas de vida es debida a la propiedad del

tomo de Carbono para enlazarse y formar estructuras ramificadas, cclicas y

lineales a las cuales se unen grupos funcionales quienes determinan las

caractersticas y reactividad qumica de las molculas.

En el laboratorio con ayuda de tcnicas ya establecidas se logr determinar la

presencia de algunos biocompuestos en las muestras estudiadas.

Introduccin

Las molculas orgnicas son ms que complicadas estructuras de tomos de

carbono, al esqueleto del carbono se unen los tomos de los grupos

funcionales, quienes determinan las caractersticas y reactividad de stas. Los

grupos funcionales ms comunes que podemos encontrar en las biomoleculas

se muestran en la tabla 1.

En las clulas encontramos compuestos orgnicos e inorgnicos, entre los

compuestos inorgnicos ms abundantes se encuentra el agua con casi el

85% del protoplasma, pero tambin iones y sales.

Dentro de los orgnicos los principales son: Carbohidratos, lpidos, protenas,

cidos nuclicos, vitaminas, hormonas y pigmentos.

Los carbohidratos, lpidos, protenas y cido nuclicos estn constituidos por

subunidades ms pequeas llamadas azcares, glicerol-cidos grasos,

aminocidos y nucletidos respectivamente.

Grupo Se encuentran en

Hidrgeno () Casi todas las molculas orgnicas

Hidroxilo() Carbohidratos, cidos nuclicos, algunos cidos y esteroides

Carboxilo () Aminocidos, cidos grasos

Amino () Aminocidos, cidos nuclicos

Fosfato() cidos nuclicos,fosfolpidos

Metilo () Muy comn en lpidos

Tabla 1.Grupos funcionales en biomolculas

Una biomolcula inorgnica como el agua por ejemplo, juega un papel central

en las reacciones que descomponen molculas con el fin de liberar

subunidades que el cuerpo pueda utilizar, puesto que todas las molculas

biolgicas se unen o se desintegran agregando o eliminando agua. Las

subunidades que constituyen molculas biolgicas grandes casi siempre se

unen mediante una reaccin denominada sntesis por deshidratacin,

eliminando agua. La reaccin opuesta, llamada hidrlisis separa la molcula

con agua y de esta manera regresa a sus subunidades originales.

Los carbohidratos son molculas formadas por carbono, hidrgeno y oxgeno

en proporcin 1:2:1, casi todos son azcares pequeos solubles en agua.

Los lpidos son un grupo diverso de molculas que tienen dos caractersticas

singulares. La primera es que contienen regiones extensas formadas casi

exclusivamente por tomos de hidrgeno y carbono, con enlaces no polares

carbono-carbono o carbono-hidrgeno y la segunda es que estas regiones no

polares hacen que sean hidrofbicos e insolubles en agua. Estas biomolculas

cumplen una amplia gama de funciones. Algunos lpidos son molculas

almacenadoras de energa; en tanto que otros forman cubiertas impermeables

en los cuerpos de animales y plantas; y otros constituyen la masa de todas las

membranas celulares.

Las protenas son molculas compuestas por una o ms cadenas de

aminocidos, desempean muchas funciones que son posibles gracias a la

variedad de sus estructuras. En las clulas por ejemplo, existen centenares de

enzimas, que son protenas de alta importancia y dirigen casi todas las

reacciones que se efectan dentro de las clulas.

Los cidos nuclicos son cadenas largas de subunidades similares

denominadas nucletidos. Todos estos tiene una estructura de tres partes: Un

azcar de cinco carbonos (ribosa o desoxirribosa) un grupo fosfato y una base

nitrogenada que difiere entre los nucletidos. Los nucletidos se pueden

enlazar en cadenas largas para formar cidos nuclicos. En stos, el grupo

fosfato de un nucletido forma un enlace covalente con el azcar de otro.

Todas estas molculas en conjunto, constituyen a los organismos vivos

cumpliendo una amplia gama de funciones en ellos.

Materiales y Mtodos

Materiales

Tubos de ensayo Aceite vegetal

Gotero Reactivo de Benedict

Gradilla Solucin de lugol

Mechero de alcohol Solucin de Nitrato de plata al 1%

Albmina de huevo Reactivo de Biuret

Vitamina C Solucin de Indofenol al 0,1%

Solucin de glucosa al 5% Acido Ntrico concentrado

Solucin de Cloruro de sodio al 2% Sulfato cido de Potasio

Sustancias problemas como: Suspensin de almidn al 1%

Orina diabtica, leche, manzana

naranja, papa, hgado de res

Mtodos

Prueba de Biuret para protenas

Se colocaron 5 ml de albmina de huevo en un tubo de ensayo, se agregaron

10 gotas de reactivo de Biuret,se observ el cambio y se conserv la prueba.

Reaccin Xantoprotica

Se tom 1 ml de albmina de huevo en u tubo de ensayo se agregaron 3 gotas

de cido ntrico concentrado, se observ la coloracin y el precipitado que se

form en el tubo.

Prueba de lugol para almidones

Se agregaron 3 gotas de solucin de lugol a 1 ml de solucin de almidn y se

registr el cambio de color.

Reactivo de Benedict para azcares

Se agregaron 3 ml de reactivo de Benedict a 2 ml de la solucin de glucosa y

se calent.

Indofenol para vitaminas

Se disolvi en medio vaso de a gua la pastilla de vitamina C, posteriormente se

tomaron 5 ml de esta solucin y se agregaron 8 gotas de indofenol.

Nitrato de plata para iones cloruro

Se tomaron 5 ml de la solucin de cloruro de sodio, se agregaron 5 gotas de

solucin de Nitrato de plata y se registr lo observado.

Prueba para grasas

En un tubo de ensayo se coloc una capa de 0.5cm de altura de sulfato cido

de potasio, se agregaron 5 gotas de aceite vegetal, se cubri con ms sulfato

cido de potasio y finalmente se calent.

Una vez finalizadas las pruebas anteriores y determinado el cambio en

presencia de sustancias especficas, estos resultados se utilizaron para

comprobar la presencia de estas sustancias en material de origen animal o

vegetal, tales como leche, manzana, naranja, hgado, papa y orina diabtica.

Resultados

En la taba 2 se muestran los resultados de las pruebas en las muestras

problema y los biocompuestos encontrados en ellas.

Sustancia

Prueba

Biuret Xantopro

teica

Lugol Benedict Indofenol Nitrato de

Plata

Sustancia detectada

Orina

diabtica

- - - + - +

Glucosa, iones

cloruro

Leche + - + + ? Glucosa,vitamina C

Naranja + - - + + + Protenas,vitamina

C,glucosa, iones

cloruro

Manzana - + - + + + Glucosa,vitamina C,

iones cloruro,

aminocidos

aromticos

Extracto

de hgado

- + + ? + ? Aminocidos

aromticos,

glucgeno, vitamina C

Tabla 2. Pruebas en material de origen animal y vegetal

En las Figuras 1,2, 3,4 y 5 se ilustran los cambios que sucedieron en el ensayo

de las pruebas preliminares.

(Fig.1).Prueba de Biuret El cambio de color evidencia la presencia de

protenas en la muestra, el reactivo de biuret consiste en una solucin acuosa

de sulfato cprico (CuSO4) en medio alcalino (NaOH), el sulfato reacciona con

los enlaces del pptido formando complejos de color violeta.

(Fig.2).Reaccin Xantoprotica Esta prueba determina la presencia de

protenas con aminocidos portadores de grupos aromticos, la presencia de

ellos se evidencia con el cambio de color.

(Fig.3).Prueba de Lugol La solucin de lugol consiste en una mezcla de yodo

molecular y yoduro potsico (KI) en agua destilada. El cambio de color

evidencia la presencia de almidn, ya que el yodo en presencia de almidones

cambia de color.

(Fig.4)Prueba para vitaminas La vitamina C pudo ser detectada gracias a su

propiedad altamente reductora, ya que cuando reacciona con compuestos

oxidantes como el indofenol, produce un compuesto de color caracterstico

perceptible a simple vista.

(Fig.5)Prueba para iones cloruro. El nitrato de plata es muy efectivo en la

deteccin cualitativa de iones cloruro en una disolucin, se basa en la reaccin

del ion nitrato (NO3) con el in cloruro (Cl-) formndose como producto Nitrato

de plata. La reaccin se evidenci con el cambio de color de la disolucin.

(Fig.6) Prueba para grasas

Esta prueba se fundamenta en que al calentar los esteres derivados del

glicerol en presencia de sulfato cido de potasio se produce una deshidratacin

y el glicerol libre forma el aldehdo acrolena.

SO4HK

(Glicerol) (Acrolena)

Cuestionario

a. Qu sustancias problema de las que investig contiene todos los

compuestos estudiados?

Ninguna

b. En caso que no haya algn compuesto qumico en algn tejido. Considera

usted de que la prueba excluya su presencia en ese tejido?

Si, la prueba excluir la presencia de algn compuesto qumico debido a que

no lo hay, no se presentaran cambios fsicos ni qumicos, en cuanto al color y

reacciones entre los tomos del reactivo con los del tejido, lo que indicar su

ausencia.

c. De qu manera la validez de las pruebas es afectada por el color propio del

material investigado?

Se podran presentar confusiones, de pronto el color que tome la muestra no

sea propio del producto de la reaccin sino el resultado de las interferencias

que provoca el material investigado.

En el proceso de identificacin de alguno de estos compuesto se llevan a cabo

procesos de tipo cualitativo que indican propiedades fsicas como el color, el

cambio de este indica que alguno de estos compuestos reaccion con el

reactivo empleado, el color del material utilizado y el del reactivo son elementos

clave al momento de identificar.

d.Con base en los resultados, Cul de los tejidos parece contener la ms

elevada concentracin de protena, de almidn, de glucosa, de vitamina C?

La Manzana

e. En qu consisten y para que sustancias son especficas las siguientes

pruebas:Molish, Barfoed, Seliwanoff, Ninhidrina, Hopkins Cole, Pauly y Sulliva

Prueba de Molish

Es una prueba cualitativa que nos permite predecir la presencia de

carbohidratos en una disolucin. Se utiliza como reactivo una solucin de

naftol al 5%, ste se le adiciona a la muestra problema, luego de ello se le

aade cido sulfrico y a continuacin se forma un anillo debajo de la solucin

del carbohidrato.

Prueba de Barfoed

Es una reaccin que se utiliza para identificar monosacridos y se fundamenta

en la reduccin del acetato cprico a oxido cuproso el cual forma un precipitado

de color rojo ladrillo. Sirve para distinguir monosacridos reductores de

disacridos reductores, basndose en la velocidad de reaccin ya que en los

monosacridos la formacin del oxido cuproso es ms rpido que en los

disacridos.

Prueba de Seliwanoff

Esta prueba se utiliza para diferenciar entre cetohexosas y aldohexosas, se

basa en que las primeras son deshidratadas ms rpido que las segundas. Es

un ensayo cualitativo, el medio pasa de incoloro a rojo. Se utiliza el cido

clorhdrico( los monosacridos en este medio forman furfurales) en la reaccin

de deshidratacin del monosacrido y el resorcinol(1,3-dihidroxibenceno) en la

reaccin de condensacin del derivado del furfural(el hidroximetilfurfural).El

hidroximetilfurfural se forma rpidamente a partir de las cetohexosas y ms

lentamente a partir de las aldohexosas.

Prueba de Ninhidrina

La Ninhidrina reacciona con todos los aminocidos alfa cuyo pH se encuentra

entre 4 y 8, dando una coloracin que vara de azul a violeta intenso.La prueba

es positiva para aminocidos y protenas que tengan un grupo NH2 libre. Es

una de las reacciones ms sensibles para identificar aminocidos en general.

Prueba de Hopkins Cole

Es una prueba para predecir la presencia del triptfano y para las protenas

que lo contienen. La solucin a examinar se mezcla con cido glioxlico y se

adiciona cido sulfrico concentrado e inmediatamente se forma un anillo

entre violeta y rojo en la unin de los dos lquidos.

Prueba de Pauly

Esta prueba es especfica para detectar grupos imidazoles, fenoles y aminas

de algunos aminocidos. En esta prueba el cido sulfanlico disuelto en cido

clorhdrico se mezcla con el nitrito de sodio produciendo cido nitroso, el cual

reacciona con la sal produciendo sal de diazonio. Luego, se le incorpora un

compuesto fenolico, imidazol o amina y un acido o base dbil para que la sal de

diazonio se asocie con el compuesto generando un producto de color rojo.

Prueba de Sullivan

La prueba de Sullivan es utilizada comnmente para el reconocimiento de

Cisteina y Cistina.Es una prueba cuantitativa, se basa en el desarrollo de una

coloracin rojo caf por la accin de la 1-2-naftoquinina-4-sulfonato de sodio en

medio bsico.

Conclusiones

Las biocompuestos son elementos naturales que constituyen todos los seres

vivos. Tienen una alta importancia en el organismo, los carbohidratos por

ejemplo, constituyen una fuente principal de energa para las clulas. Como la

sacarosa que es el principal azcar transportado en el cuerpo de las plantas

terrestres, el almidn que es el almacn de energa en las plantas, el

glucgeno, el almacn de energa en animales, entre otros.

Los lpidos constituyen el almacn de energa en animales y algunas plantas,

algunos como el colesterol son componentes comunes de las membranas de

las clulas eucariotas y precursor de otros esteroides como la testosterona, las

sales bilares entre otras. Protenas como la hemoglobina transportan oxgeno

en la sangre de los vertebrados. Y los cidos nuclicos como el ADN

constituyen el material gentico de todas las clulas vivas.

Bibliografa

Neil. A Campbell y Jane B. Reece. 2007. Biologa. Sptima edicin. Editorial

medica Panamericana. 1397 pag.

Audesik, T.Audesirk, G y Byers,E. 2008.Biologa:La vida en la tierra. Octava

Edicin. Pearson Educacin. Pag 36-56