Universidad
Nacional Autónoma de México
Colegio
de Ciencias y Humanidades.
Plantel
Sur
Biología
3
Profesora:
María Eugenia Tovar
Alumnos:
Domínguez Richard
Durán Roberto
García Kioa
Huerta Carolina
Rodríguez Diego
Práctica: Acción
de la amilasa sobre el almidón.
Equipo 1
Grupo:
518
Objetivos:
•
Identificar la acción de la amilasa de la
saliva sobre el almidón
•
Identificar los productos de la acción de la
amilasa sobre el almidón
•
Caracterizar la digestión enzimática
realizada por la secreción de las glándulas salivales.
Problemas
1.
¿Cómo actúa la amilasa sobre el almidón?
La amilasa,
denominada también ptialina o tialina, es un enzima hidrolasa que tiene la
función de digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples, se
produce principalmente en las glándulas salivares (sobre todo en las glándulas
parótidas) y en el páncreas. Tiene un pH de 7. Cuando una de estas glándulas se
inflama aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre.
2.
¿Cómo está formado el almidón químicamente?
El almidón es un
polisacárido, el resultado de unir moléculas de glucosa formando largas
cadenas, aunque pueden aparecer otros constituyentes en cantidades mínimas. El
almidón está realmente formado por un mezcla de dos sustancias, amilasa y amilo
pectina, que sólo difieren e su estructura: la forma en la que se unen las unidades
de glucosa entre sí para formar las cadenas. Pero esto es determinante para sus
propiedades. Así, la amilasa es soluble en agua y más fácilmente hidrolizable
que la amilo pectina (es más fácil romper su cadena para liberar las moléculas
de glucosa).
3.
¿Qué es la amilasa desde el punto de vista
químico?
La amilasa es el
producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces
glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500
unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilasa es una
a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de
adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de
hélice consta de seis moléculas de glucosa. El interior de la hélice contiene
sólo átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico, mientras que los grupos
hidroxilo están situados en el exterior de la hélice.
4.
¿Cuál es el papel que desempeña el almidón en
los animales?
En realidad, la
estructura del almidón es muy parecida a la de la celulosa, otro polisacárido
que producen las plantas. Pero mientras el almidón es parte del alimento de
muchos animales y se descompone fácilmente por acción de las enzimas
digestivas, la celulosa es parte del tejido de sostén de las plantas y muy
difícil de digerir, algo que la mayoría de los animales aprenden rápidamente. En
los animales, el equivalente al almidón, como sustancia de reserva energética,
es otra sustancia de estructura parecida que recibe el nombre de glucógeno.
5.
Por qué es necesario para todos los animales
que la amilasa actúe sobre el almidón?
Porque los animales
tienen lo equivalente al almidón que es
una sustancia de reserva energética que recibe el nombre de glucógeno la cual es digerida por la amilasa con el
objetivo de formar azucares simples.
Hipótesis
¿Qué reacción ocurre
cuando la amilasa actúa sobre el almidón?
La amilasa rompe los
enlaces que constituyen al almidón y se convierte en glucosa y maltosa.
El almidón es
encontrado en productos como el trigo, la papa, el arroz etc.
Introducción
Las enzimas son
catalizadores proteicos que aceleran la velocidad de las reacciones metabólicas
que ocurren tanto a nivel celular como fuera de ellas, sin sufrir ellas cambios
en su estructura. Para el proceso de digestión, las biomoléculas ingeridas en la
dieta deben ser degradadas a sus componentes más sencillos para ser absorbidas
a nivel del tubo digestivo y así llegar al lugar correspondiente a nivel celular
donde participarán en diversos procesos metabólicos indispensables para el
mantenimiento de una adecuada homeostasis. La digestión de los carbohidratos
comienza en la boca, donde los alimentos se mezclan con la Amilasa salival que
degrada los enlaces del almidón liberándose Maltosa, Glucosa y dextrinas de
almidón que poseen todos los enlaces. La acción de las enzimas, por sus características
físico-químicas, puede afectarse por las condiciones presentes en el lugar de
acción de éstas. Entre los principales factores que pueden modificar la acción
enzimática tenemos:
a. La
temperatura:
Todas las
enzimas muestran cierta termolabilidad, aunque para muchas de ellas el aumento
de la temperatura, hasta cierto límite, acelera la velocidad de la reacción.
Sin embargo, por que la mayoría de éstas son estructuras proteicas, pueden ser
desnaturalizadas a medida que se aumenta la temperatura y así perder su
actividad biológica. La temperatura a la cual se observa la máxima actividad
enzimática se denomina Temperatura Óptima.
b. El pH:
Por su
característica proteica, muchas enzimas por el pH de donde se encuentran pueden
cambiar desde un estado ionizado (Con carga) a uno no ionizado ( sin carga),
afectando así la actividad biológica de las mismas.
Cada enzima
posee un pH característico donde puede realizar su función (pH óptimo),
cualquier variación del mismo puede afectar la acción enzimática y así afectar
la velocidad de las reacciones químicas.
c. Inductores e
inhibidores:
Existen
sustancias químicas que pueden afectar la interacción del sustrato y la enzima,
ya sea aumentando la actividad enzimática (Inductores) o disminuyéndola (Inhibidores).
Los inhibidores
tienen gran utilidad en bioquímica, ya que ayudan a determinar la especificidad
de la enzima por el sustrato, la naturaleza de los grupos funcionales en el
mantenimiento de la estructura activa de la enzima. Estos compuestos no son
alterados químicamente por la enzima.
De acuerdo al
tipo de inhibición que ejerzan éstas sustancias, se han clasificado en:
• Inhibidores
Reversibles.
• Inhibidores
Irreversibles
Material:
Papel filtro
Embudo
5 tubos de
ensayo
2 goteros
2 cápsulas de
porcelana
Material biológico:
Muestra de
saliva
Sustancias:
Agua destilada
Almidón
Reactivo de
Benedict
Reactivo de
Lugol para almidón
Equipo:
Balanza
granataria electrónica
Parrilla con
agitador magnético
Método:
A. Obtención de la enzima
amilasa
Después de enjuagar la
boca, mastica un trozo de papel filtro
para estimular la salivación. Los líquidos segregados se van pasando a
un embudo que tenga un papel filtro, el filtrado se coloca en un tubo de ensayo
hasta obtener 1 ml.
La saliva así obtenida se
diluye empleando 1ml de saliva y 10 ml de agua destilada, así se obtiene la
preparación de enzima base.
Se prepara una solución
al 2% de almidón, para lo cual se pesan 2 g de almidón y se disuelven en 100 ml
de agua destilada
Se colocan 2 ml de agua
destilada en un tubo de ensayo se le agregan 2 ml de la solución de almidón al
2% y 2 ml de la solución base de la enzima. En otro tubo se colocan 2 ml de
agua destilada y se le agregan 2 ml de la solución de almidón al 2%.
Los tubos se colocan en baño maría a 37° C,
durante 15 minutos dejando que la amilasa vaya hidrolizando al almidón
Una vez transcurridos los
15 minutos se sacarán los tubos del baño maría y se harán las pruebas del lugol
y Benedict
B. Reacciones de lugol
para almidón y Benedict
La prueba del yodo o el
lugol permite identificar la presencia de almidón, con este reactivo se obtiene
un color azul-violeta característico. Toma 1 ml de la disolución de cada uno de
los tubos y añade unas gotas de lugol a cada una de ellas. Si no existe la
hidrólisis del almidón la prueba será positiva.
La prueba de Benedict
permite identificar a los azucares reductores. Toma 1 ml de cada uno de las
disoluciones de los tubos y agrégales 1 ml del reactivo de Benedict, enseguida
coloca ambos tubos en baño María, si existe hidrólisis del almidón se formará
un precipitado rojo ladrillo que indica la presencia de azúcares como la
glucosa y la maltosa
Resultados:
Contenido del Tubo
|
Reacción de Lugol
|
Reacción de Benedict
|
Amilasa+
almidón +agua
|
Se dio café en la parte del fondo, luego
verdoso y en la superficie espuma
|
El reactivo se quedo en la parte de abajo y
la solución en la superficie.
|
Almidón+agua
|
Se oscureció, tomo un color negro.
|
Se convirtió en azul
|
Amilasa+agua
|
Se dio de color amarillo
|
Se dio azul turquesa con espuma en la
superficie
|
Análisis
de resultados:
En esta práctica observamos que la enzima amilasa es la que hace que el almidón se degrade ya que como inferimos en el otro tubo el agua no genero ningún cambio al almidón.
En esta práctica observamos que la enzima amilasa es la que hace que el almidón se degrade ya que como inferimos en el otro tubo el agua no genero ningún cambio al almidón.
Discusión:
CAROLINA: Pudimos inferir como la enzima amilasa actuó sobre el almidón, hubo
una simplificación de moléculas parcial, ya que para ser total el quimo tiene
que llegar hasta el intestino delgado, donde el páncreas segrega el jugo
pancreático encontrando de nuevo la enzima amilasa.
RICHARD: Entonces nuestra hipótesis resulto
ser correcta debido a que la enzima amilasa rompió los enlaces entre los
azúcares simplificándolos.
KIOA: Pudimos inferir como se lleva a cabo el
proceso en el organismo de los seres heterótrofos con respecto al almidón en
donde la enzima amilasa actúa sobre este simplificándolo ya que es un compuesto
muy complejo que el organismo sin ayuda de esta enzima no podría digerir pero
no olvidemos que este es fundamental en la alimentación ya que brinda
energía.
ROBERTO: No pudimos observar como tal el
rompimiento de enlaces pero si pudimos representar como es que actúa el almidón
con la amilasa y con eso nos dimos cuenta que fue cierta nuestra hipótesis.
DIEGO: Pudimos ver como en los tubos
reaccionaba el almidón con la amilasa y más al colocarlos en calor.
Replanteamiento de la hipótesis:
Acertamos en la hipótesis al comprobar que el
almidón si reacciona en la amilasa rompiendo sus enlaces.
Conceptos
clave
Enzima.
Es un catalizador orgánico. Sustancia química
que modifica la velocidad de una reacción, generalmente se trata de proteínas.
Una enzima solo puede catalizar un tipo de reacción.
Digestión.
La digestión es la reducción del alimento a
moléculas pequeñas, capaces de incorporarse al metabolismo celular. Esto
proceso lo realizan las llamadas enzimas digestivas. La digestión puede ser
extracelular o intracelular, según se realice fuera o dentro de las células.
Digestión química.
Es la degradación de alimentos complejos
mediante reacciones químicas, habitualmente insolubles, en moléculas que pueden
ser absorbidas por el cuerpo y utilizadas por las células.
Degradación.
Es la característica de algunas sustancias
químicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las
emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras
sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos
.
Secreciones de glándulas del aparato
digestivo.
Se llama secreción al proceso por el que una
célula o un ser vivo vierte al exterior sustancias de cualquier clase. También
se llama secreción a la sustancia liberada. El acto de verter una secreción se
llama segregar.
Algunas secreciones del aparato digestivo son:
EL jugo gástrico.
La mucosa que tapiza el estomago posee
glándulas que secretan el jugo gástrico. Este jugo está constituido por agua,
ácido clorhídrico (HCI) y enzimas: la principal función del estomago es la
digestión de proteínas por la acción de enzimas. El ambiente químico es muy
ácido, pH 2 a 3, el cual favorece el rompimiento de las proteínas para generar
pequeños fragmentos.
El jugo pancreático:
Es producido por el páncreas. El jugo pancreático
es un líquido alcalino, de Ph 8, que neutraliza adecuadamente el producto de la
acción estomacal (quimo). Contiene bicarbonato de sodio y tres enzimas.
El jugo intestinal:
Es producido por el intestino delgado. El jugo
intestinal contiene varias enzimas encargadas de completar el proceso de
digestión de proteínas, hidratos de carbono y lípidos.
Reacciones químicas en el interior del cuerpo.
El metabolismo se puede definir como el
conjunto de reacciones químicas que permiten a las células seguir viviendo, y
que implican a los nutrientes absorbidos. El ser humano necesita materiales con
los que construir o reparar su propio organismo, energía para hacerlo funcionar
y reguladores que controlen ese proceso. La nutrición incluye un conjunto de
procesos mediante los cuales nuestro organismo incorpora. El metabolismo
incluye los procesos de síntesis y degradación que tienen lugar en el ser vivo
y que sostienen la vida celular. Todos y cada uno de los nutrientes sufren un
proceso metabólico.transforma y utiliza los nutrientes contenidos en los
alimentos para mantenerse vivo y realizar todas sus funciones. Un ejemplo:
La reserva de la glucosa:
La glucosa absorbida es procedente de los
"almidones" ó féculas, el azúcar común ó sacarosa, y de la lactosa
(el azúcar de la leche).
El glucógeno almacenado en el hígado es capaz
de degradarse en glucosa y ser liberada a la circulación cuando se necesita,
para mantener constante la glucosa en sangre durante el ejercicio o el ayuno.
El glucógeno muscular se usa como fuente de energía en el propio músculo donde
se convierte en ácido láctico (el exceso del mismo puede provocar
"agujetas").
Azúcares simples.
Los monosacáridos o azucares simples son
moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados
por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono. Químicamente son polialcoholes, es decir,
cadenas de carbono con un grupo -OH cada carbono, en los que un carbono forma
un grupo aldehído o un grupo cetona. Los monosacáridos son sustancias blancas,
con sabor dulce, cristalizable y soluble en agua. Se oxidan fácilmente,
transformándose en ácidos, por lo que se dice que poseen poder reductor (cuando
ellos se oxidan, reducen a otra molécula).
Azúcares complejos.
Los polisacáridos o azucares complejos son
polímeros de monosacáridos, unidos mediante enlace O-glucosídico. Cuando los
monosacáridos que forman la molécula son todos iguales, el polisacárido formado
se llama Homopolisacárido. Cuando los monosacáridos que forman la molécula son
distintos entre sí, es decir, de más de un tipo, el polisacárido formado se
llama heteropolisacárido.
Los polisacáridos no tienen sabor dulce, no
cristalizan y no tienen poder reductor. Su importancia biológica reside en que
pueden servir como reservas energéticas o pueden conferir estructura al ser
vivo que los tiene. La función que cumplan vendrá determinada por el tipo de
enlace que se establezca entre los monosacáridos formadores.
Los polisacáridos más abundantes en la
Naturaleza son el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.
Polímeros.
Son moléculas muy grandes que están formadas
por la unión de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros, estos se
dividen en tres tipos:
Polímeros naturales
Son aquellos provenientes directamente del
reino vegetal o animal, como la seda, lana, algodón, celulosa, almidón,
proteínas, caucho natural (látex o hule), ácidos nucleídos, como el ADN, entre
otros.
Polímeros semi-sintéticos
Se obtienen por transformación de polímeros
naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado.
Polímeros sintéticos
Son los transformados o “creados” por el
hombre. Están aquí todos los plásticos, los más conocidos en la vida cotidiana
son el nylon, el poli estireno, el poli cloruro de vinilo (PVC) y el
polietileno. La gran variedad de propiedades físicas y químicas de estos
compuestos permite aplicarlos en construcción, embalaje, industria automotriz,
aeronáutica, electrónica, agricultura o medicina.
Monómeros.
Un monómero es una molécula de pequeña masa
molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de
enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas
polímeros.
Relaciones
Este
tema es importante porque permite observar en el laboratorio la acción de las
secreciones de las glándulas salivales, las que llevan a cabo una digestión
química de los polisacáridos, apoya a los estudiantes en la construcción del
concepto de digestión química y permite comprender la función de algunas
glándulas asociadas al aparato
digestivo.
Conclusiones
Al
combinar las saliva y el almidón ambos ya disueltos en agua destila a37° (temperatura
del cuerpo) con lugol y benedict al espera su reacción se obtuvo un color azul
intenso acercándose a morado en la mezcla de lugol y almidón.
En
la mezcla de benedict y amilasa (saliva) se obtuvo un color rojo ladrillo. Se
confirmó la hipótesis era acertada
Bibliografía
UNAM y PAPIME. Programa de biología
III: ELABORACIÓN DE UN MODELO CONSTRUCTIVISTA DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
BASADAS EN IDEAS PREVIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS
ASIGNATURA DE BIOLOGÍA III.
Curtis, Helena, Barnes N. Sue, Biologia, Madrid, España, Editorial
Panamericana, 8ª edición, 2003, pp. 70-100.
Martha Angélica Cuesta González.
Macromoléculas. Guadalajara, Jalisco. Febrero 2008 Disponible en:
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Rosa Leva López. La materia viva. España.
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http://www.curtisbiologia.com/glossary/term/757
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