Manual de Práctica de Bioquímica Manual de Práctica CURSO BIOQUÍMICA 1 Manual de Práctica de Bioquímica CONTENIDO Pág. Introducción 3 Normas generales para el curso 4 Normas para el estudiante del curso de bioquímica en la Presencialidad 5 Práctica 1. Espectrofotometría 9 Práctica 2. Determinación de proteínas totales y fraccionadas 15 Práctica 3. Técnicas de degradación de proteínas 20 Práctica 4. Factores que afectan la actividad enzimática 24 Práctica 5. Determinación de urea 31 Práctica 6. Técnicas básicas de identificación de biomoléculas 35 Práctica 7. Concentración de glucosa en condiciones de ayuno y de alimentación por 24 h 43 Práctica 8. Cálculo del balance energético 47 Práctica 9. Digestión enzimática del almidón 57 Práctica 10. Hidrólisis de lípidos 63 Práctica 11. Determinación de triglicéridos y colesterol en plasma: Perfil lipídico mínimo 67 Práctica 12. Extracción de pigmentos vegetales y aceites esenciales 74 Práctica 13. Método de Extracción del ADN 79 2 Manual de Práctica de Bioquímica Introducción La Bioquímica es una ciencia que se caracteriza por estudiar los componentes (reactantes, enzimas y/ o producto), estructuras y regulaciones de rutas metabólicas catabólicas, anabólicas y anfibólicas que se desarrollan en los seres vivos a partir de las biomoléculas como proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos con la finalidad de entender los mecanismos moleculares que ocurren a nivel celular. La enseñanza de la bioquímica es teórico-práctica, los conocimientos a nivel práctico se adquieren a partir de actividades experimentales llevadas a cabo en el laboratorio, en donde, se desarrollan diferentes procedimientos técnicos, con la finalidad de que el estudiante complemente conocimientos, genere habilidades y destrezas en la manipulación de materiales, equipos e instrumental de laboratorio, incentivando la adquisición de los hábitos del método científico -observando los fenómenos que ocurren en los ensayos respectivos y tomando datos necesarios para obtener resultados y conclusiones confiables. Bioquímica como curso básico que se imparte a los estudiantes de las diferentes Facultades de la Universidad Científica del Sur ha realizado la “GUIA DE LABORATORIO DE BIOQUÍMICA” como herramienta de estudio en donde se describen las actividades prácticas que se llevan a cabo durante el semestre. Los Autores 3 Manual de Práctica de Bioquímica NORMAS GENERALES PARA EL ESTUDIANTE DEL CURSO DE BIOQUÍMICA 1. Llegar puntual a las prácticas (tolerancia 5 minutos). 2. Leer con anticipación la práctica a realizar. 3. Cada sesión de Laboratorio genera un informe; el que será entregado en la siguiente práctica en su respectivo horario. Es la única fecha y la entrega es de carácter obligatorio. El informe se debe desarrollar de acuerdo con formato que se encuentra al final de cada práctica descrita en el manual de práctica del curso. 4. La inasistencia injustificada a cualquier práctica impide al alumno la presentación del informe correspondiente y por lo tanto tendrá la nota mínima de cero. 5. El alumno con inasistencia justificada deberá recuperar la práctica durante la misma semana para lo que recabará de su profesor de prácticas el formato de autorización correspondiente. 4 Manual de Práctica de Bioquímica NORMAS PARA EL ESTUDIANTE DEL CURSO DE BIOQUÍMICA EN LA PRESENCIALIDAD MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO a) Higiene personal 1. Queda terminantemente prohibido fumar, comer y/o beber durante las prácticas en el laboratorio. Así mismo el uso de celulares y otros equipos electrónicos. 2. Se debe lavar las manos al finalizar el trabajo de laboratorio y cada vez que se sospecha que ha estado en contacto con algún material contaminado. 3. Al entrar en contacto la piel con ácidos o bases fuertes, lavarse inmediatamente con abundante agua. Para el caso de ácidos aplicarse una solución saturada de bicarbonato, para las basesutilice una solución al 5% de ácido acético (vinagre). 4. Para quemaduras leves el área afectada se debe aplicar inmediatamente una crema de picrato de Butesín. 5. Mantener limpio el área de trabajo. Al derramar alguna sustancia limpiar inmediatamente. Al final de la práctica dejar todo el material limpio y ordenado. b) Comportamiento de los alumnos durante las prácticas 1. Está terminantemente prohibido ingresar a l Laboratorio mochilas, carteras o bolsos, teléfono celular, animales domésticos, etc. 2. Una vez que el alumno haya ingresado al laboratorio no puedesalir por ningún motivo. 3. El trabajo con sustancias volátiles se debe realizar haciendo uso de la campana extractora. 4. Para diluir ácidos, siempre se debe agregar los ácidos al agua, y no en sentido contrario. 5. Cuidar como propio todo bien que encuentre o utilice en el laboratorio. El alumno es responsable de los materiales asignados para el desarrollo de la práctica, el deterioro implicasu reposición obligatoria. 6. El manejo de materiales, reactivos y el desarrollo de los 5 Manual de Práctica de Bioquímica experimentos sólo se realizan con autorización del profesor. Los experimentos no autorizados están prohibidos. 7. Observar cuidadosamente que los frascos con reactivos estén etiquetados indicando el contenido y la concentración respectiva, antes de ser usados. 8. Obtener las sustancias químicas de los frascos de reactivos, en un vaso de precipitados o en un tubo de ensayos limpio, cuidando de no usar cantidades mayores que las necesarias, está terminantemente prohibido regresarsustancia alguna no utilizada al frasco original. 9. Al encender el mechero Bunsen, primero encender el fósforoy luego abrir la llave de gas. c) Eliminación de residuos 1. Los desechos sólidos, líquidos y las sales solubles, deben ser depositados en los recipientes indicados por el profesor para su posterior tratamiento. 2. Todo desperdicio de papel o residuo sólido debe dirigirse al respectivo recipiente de basura situados en ambas paredes laterales de cada Laboratorio 3. No se debe arrojar residuos sólidos al lavadero. 2. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL Y DE LOS EQUIPOS a) Mandil 1. Para cada sesión de prácticas el estudiante debe llevar un mandil (guardapolvo), el cual es de carácter obligatorio. Cuando el experimento lo amerite, los estudiantes usarán lentes de seguridad industrial tipo MERCK. 2. Los estudiantes vestirán sus mandiles antes de ingresar al Laboratorio y dejarán de vestirlos a la finalización de las actividades correspondientes. b) Lentes de seguridad y respiradores 1. Se debe usar lentes de seguridad cuando sea necesario proteger la cara de salpicaduras y/o sustancias corrosivas. Igualmente se utilizará respiradores cuando sea necesario. Enambos casos el estudiante tiene a su disposición estos materiales y los solicitará al responsable del laboratorio. 6 Manual de Práctica de Bioquímica 2. En la parte lateral central del Laboratorio se encuentra la duchaespañola, la que será usada para casos de salpicaduras o derrames en el cuerpo de la víctima con sustancias ácidas, básicas o corrosivas. Así mismo a la entrada parte izquierda se encuentra un kit lavador de ojos que se aplicará directamente al ojo de la víctima en caso de salpicadura de alguna sustanciadañina al ojo. c) Extinguidores contraincendios 1. El alumno debe conocer el uso y la ubicación de los extintorescontra incendios que en caso de emergencia se descolgará de la pared con cuidado. El extintor, en la parte superior tiene una palanca circular que se saca (se tira) para activar y se presiona la manija con la mano derecha y con la mano izquierda se coge la manguera la cual se orientará hacia la fuente de peligro. 2. En el caso de incendiarse la ropa de una persona, se deberá pedir ayuda inmediatamente, se debe estirar en el piso y rodar sobre sí mismo para apagar las llamas. No se recomienda utilizar el extintor sobre el cuerpo o rostro de una persona. 7 Manual de Práctica de Bioquímica d) Botiquín de primeros auxilios 1. Existe un botiquín perfectamente identificado y de fácil accesocono los elementos necesarios para prestar primeros auxilios en el laboratorio. 2. Será responsabilidad de todos los usuarios del laboratorio conocer la ubicación y el uso del botiquín y de los elementos de protección personal. 3. TOMA DE DATOS 1. Manipular con habilidad, criterio y en forma adecuada los diferentes materiales de laboratorio. 2. Desarrollar los experimentos en forma ordenada y con mucha responsabilidad. 3. Observar con mucho cuidado los fenómenos que ocurren durante el desarrollo de los experimentos. 4. Realizar las mediciones con precisión y efectuar las anotaciones pertinentes, para obtener resultados satisfactorios disminuyendo el margen de error. “un error mínimo al principio puede ser máximo al final” (Aristóteles). 5. Todo alumno deberá contar con una calculadora personal que contenga como mínimo funciones de potencia y logaritmo. No se permitirá usar celulares como calculadora personal. 8 Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°1 ESPECTROFOTOMETRÍA Logro de aprendizaje: - Manipular el espectrofotómetro - Describir las aplicaciones del espectrofotómetro - Describir la ley de Lambert-Beer - Determina la longitud de onda óptima de la solución de azul de metileno 1 mg/dL con una curva de espectro de absorción Determinar una curva de calibración, factor de calibración usando solución de azul de metileno 1 mg/dL - MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • 01 gradilla 06 tubos de ensayo 13x100 mm 01 piseta con agua destilada 02 pipeta graduada 5 mL • 01 solución de azul de metileno 1mg/dL frasco 100 mL II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • 01 espectrofotómetro 04 micropipeta 100-1000 µL y/o de 5-50µL Cubetas para espectrofotometría Puntas descartables respectivas PROCEDIMIENTO ✓ Solución azul de metileno 1mg/dL Pesar en la balanza analítica 1mg de azul de metilo. Mezclar 1mg/dL de azul de metileno previamente pesados en 100 mL de agua destilada. Agitar hasta que se disuelva completamente. 9 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N°1 EPECTROFOTOMETRÍA Entre los diversos métodos de análisis de tipo cuantitativo que se utilizan para la determinación de moléculas o elementos constitutivos de los organismos se encuentra la espectrofotometría, que utiliza la medición de la intensidad de la luz transmitida y/o absorbida, a determinada longitud de onda, por compuestos químicos en solución. Objetivos ✓ Manipular el espectrofotómetro para obtener correctamente absorbancias de la solución de azul de metileno 1 mg/dL. ✓ Describir las aplicaciones del espectrofotómetro. ✓ Describir la ley de Lambert-Beer. ✓ Determina la longitud de onda óptima de la solución de azul de metileno 1 mg/dL con una curva de espectro de absorción. ✓ Determinar una curva de calibración, factor de calibración usando solución de azul de metileno 1 mg/dL. Fundamento teórico El paso de un haz de luz de una longitud de onda determinada a travésde una solución es reflejado en parte, mientras que la mayor fracción de esta es absorbida por la sustancia disuelta. La absorción esproporcional a la concentración del soluto. La propiedad de una sustancia para absorber radiación de una determinada longitud de onda es dependiente de su estructura química. La ley de Lambert y Beer expresa las relaciones antes mencionadas mediante la siguiente ecuación: 𝐿𝑜𝑔 𝐼𝑜 = 𝜀. 𝐼. 𝑐 𝐼𝑡 Io Luz incidente It Luz transmitida ɛ Coeficiente de extensión 10 Manual de Práctica de Bioquímica Distancia recorrida por la luz a través de I c la solución Concentración del absorbente El log Io/It también se conoce como densidad óptica (D.O.) o absorbancia de la solución y es directamente proporcional a la concentración del soluto. Para determinar la concentración de una determinada sustancia puede hacerse uso del factor de calibración o de una curva decalibración. La preparación de una curva de calibración se realiza utilizando concentraciones conocidas de la sustancia cuya concentración deseamos conocer. Luego se determina la absorbancia de cada unade dichas concentraciones y se procede a preparar un gráfico, dondeen el eje de abscisas se disponen las concentraciones de la sustanciay en el eje de ordenadas la absorbancia. Factor de calibración Se define como la relación que existe entre la concentración del estándar y su respectiva absorbancia. Este factor puede obtenerse de la siguiente manera: 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡á𝑛𝑑𝑎𝑟 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 La concentración del estándar puede expresar como: mg/dL, µg/dL, mEq/L, U/L, etc. Para encontrar la concentración de unasustancia problema se multiplica el factor de calibración por la absorbancia del problema, operación que se realiza de acuerdo con el siguiente procedimiento que se aplicará en el desarrollo del experimento. 11 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA Procedimiento experimental para determinar la longitud de onda óptima de la solución Del azul de metileno a través de un gráfico de espectro de absorción. Para elaborar una curva de espectro de absorción realizar el siguiente procedimiento como se describe en la tabla: Adicionar los volúmenes de los reactivos que se describen en un tubo de ensayo de 13 x 100 mm 1 mL Solución de azul de metileno 1mg/dL 4 mL Agua destilada Para la medición de los volúmenes usar pipetas volumétricas de 5 mL con propipetas o micropipetas de 100-100 uL Luego, se procederá a realizar lecturas en el espectrofotómetro a las siguientes longitudes de onda: 560, 580, 600, 620, 640, 660, 680 y 700 nm. Graficar utilizando papel milimetrado las absorbancias en función de las longitudes de onda y determinar el pico de máxima absorción de azul de metileno, el cual corresponde al mayor valor de la absorbancia (ver figura 1). Figura 1. Espectro de absorción de la solución de azul de metileno a 1mg/dL 12 Manual de Práctica de Bioquímica Procedimiento experimental para determinar la concentración de diferentes patrones de la solución del azul de metileno a 1 mg/dL a través de curva de calibración. Preparar el experimento de la siguiente manera: Preparación de soluciones patrones de diferentes concentraciones: 1. Adicionar en diferentes tubos de ensayos de 13 x 100 mm identificados con números arábigos (1, 2, 3, 4, 5) los volúmenes de los reactivos que se describen en la tabla que se muestra a continuación: Reactivos Azul de metileno 1 mg/dL (mL) Agua destilada (mL) 1 0.5 2 1 3 2 4 3 5 4 4.5 4 3 2 1 2. Hallar la concentración de cada estándar preparados con la siguiente fórmula: C1 x V1 = C2 x V2 C1= Concentración de la sol. de azul de metileno 1 mg/dL V1= Volumen que se adicionó de la sol. de azul de metileno 1 mg/dL C2= Concentración que se quiere hallar V2= Volumen final de reacción (5 mL) 3. Adicionar en cubetas de espectrofotómetro un mL de agua destilada para ajustar el equipo de lectura a 0 absorbancia y 100% de tramitancia a 660 nm. También, en otras 5 cubetas agregar un mL de cada una de las soluciones patrones preparadas a la longitud de onda descrita (660 nm). 4. Graficar en un papel milimetrado o en una hoja de cálculo de Excel los resultados de absorbancias a 660 nm (eje Y) versus las concentraciones de los estándares (eje X). Luego trazar una línea recta. 5. Determinar la concentración de una solución de azul de metileno que se debe preparar 2,5 mL de la solución del azul de metileno 1 mg/dL y 2,5 mL de agua destilada. 6. Utilizando la curva de calibración y el factor de calibración determinará la concentración Absorbancia (660nm) de la solución preparada en apartado 5. Curva de calibración de Azul de metileno Factor de calibración= Concentración del estándar Absorbancia a 660 nm Concentraciones de estándar (mg/dL) 13 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LOS INFORMES DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE ESPECTROFOTOMETRÍA Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DE LOS INFORMES DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 15 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°2 DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS TOTALES Y FRACCIONADAS Logro de aprendizaje: Determinar la concentración en suero de las proteínas plasmáticas totales de albúmina y globulinas. Interpretar los resultados obtenidos en la determinación de proteínas, albúminas y globulinas. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • 01 gradilla 06 tubos de ensayo 13 x 100mm 01 piseta de agua destilada 02 pipetas de 5mL 03 propipetas II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • • • • • 01 suero comercial Estuche comercial para determinar proteínas totales y albúmina (01 estándar de proteínas frasco 1mL; 01 reactivo BCF frasco 11mL; 01 reactivo EDTA/Cu frasco 11mL Espectrofotómetro Baño maría 37°C 04 micropipeta 100-1000 µL y/o de 5-50µL Puntas descartables para micropipetas Cubetas para espectrofotometría Vórtex PROCEDIMIENTO El personal técnico colocará en las mesas TODO el material requerido. 16 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N°2 2 DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Las proteínas plasmáticas cumplen diversas funciones que son muy importantes para un apropiado funcionamiento de los diversos tejidos del organismo. La medición cuantitativa es muy útil para el diagnóstico de algunas patologías como: desnutrición, deshidratación, cirrosis, etc. Competencias 1. Determinar la concentración de las proteínas plasmáticas total en suero sanguíneo. 2. Determinar la concentración de albúmina y globulinas en el suero sanguíneo. 3. Interpretar los resultados obtenidos en la determinación de proteínas, albúminas y globulinas. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LAS EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Determinación de proteínas plasmáticas total por el Método de Biuret La determinación de las proteínas totales se realiza utilizando ionescúpricos que en medio alcalino reacciona con las proteínas formando compuestos de coordinación de color violeta, cuyo pico de máxima absorción es de 540 nm y su intensidad es proporcional a la concentración de proteínas. Procedimiento experimental: 1. En tres tubos de ensayo de 13 x 100 identificados B (Blanco), M (muestra), St (Estándar) 2. Adicionar los volúmenes en cada tubo de ensayo de acuerdo con lo descrito en la tabla que se muestra a continuación: B M St Agua destilada (µL) 20 - - Suero o plasma (µL) - 20 - Estándar de proteínas (µL) - - 20 Reactivo EDTA/Cu (mL) 1 1 1 Incubar durante 15 minutos a 37°C y leer en el espectrofotómetroa 540 nm. 17 Manual de Práctica de Bioquímica 3. Obtenidas las absorbancias a 540 nm determinar la concentración de proteínas totales por la fórmula de factor de calibración: Factor de calibración= Concentración del estándar Absorbancia a 660 nm 4. Interpretar el valor obtenido de la muestra de acuerdo con los valores de referencia VALORES DE REFERENCIA: Determinación de la concentración de albúmina La albúmina reacciona con el Bromo Cresolfonftaleína a pH 3.8 formando un compuesto coloreado que absorbe a 625 nm. Procedimiento experimental: 1. En tres tubos de ensayo de 13 x 100 identificados B (Blanco), M (muestra), St (Estándar) 2. Adicionar los volúmenes en cada tubo de ensayo de acuerdo con lo descrito en la tabla que se muestra a continuación: B M St Suero o plasma (µL) - 10 - Estándar de albúmina (µL) - - 10 Reactivo BCF (mL) 1 1 1 3. Colocar los tubos en una gradilla a temperatura ambiente durante 10 minutos y leer en el espectrofotómetro a 625 nm. 4. Obtenidas las absorbancias a 540 nm determinar la concentración de proteínas totales por la fórmula de factor de calibración: Factor de calibración= Concentración del estándar Absorbancia a 660 nm 5. Interpretar el valor obtenido de la muestra de acuerdo con los valores de referencia VALORES DE REFERENCIA: 18 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 19 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 20 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°3 Técnicas de degradación de proteínas Logro de aprendizaje: Describir los factores físicos y químicos que producen degradación de las proteínas. MATERIALES (para extracción de ADN) I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • • • • • 01 piceta con agua destilada Tubos de ensayo 13 x 150 mm Clara de huevo (5 mL por cada mesa de trabajo) 02 pipetas Pasteur Plancha de calentamiento Beaker de 150 o 250 mL Pinza de madera para tubos de ensayos Solución de alcohol etílico al 96% en frasco ámbar Solución de ácido clorhídrico al 10% en frasco ámbar II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • Propipetas Lentes de seguridad 21 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 3 TÉCNICAS DE DEGRADACIÓN DE PROTEÍNAS La desnaturalización de proteínas puede ocurrir en condiciones in vitro a través de factores químicos (sustancias químicas) y/o factores físicos (temperaturas) que alteran la estructura tridimensional ocasionando la precipitación de polipéptidos. Este proceso puede conllevar a afectar la función de las proteínas • Competencias Describir los factores físicos y químicos que producen desnaturalización de las proteínas. Calor: El calor desnaturaliza las proteínas al romper los enlaces por puente de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas entre grupos R no polares. Pocas proteínas pueden permanecer biológicamente activas a más de 50 °C. Ácidos y bases: Cuando un ácido o una base se agrega a una proteína, el cambio en el pH rompe los enlaces por puente de hidrógeno y altera los enlaces iónicos (puentes salinos). Compuestos orgánicos: El etanol y el alcohol isopropílico actúan como desinfectantes al formar sus propios enlaces por puente de hidrógeno con una proteína y alterar el enlace por puente de hidrógeno intramolecular de la cadena lateral. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LAS EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Parte experimental 1. 2. 3. 4. 5. 6. Identificar los tubos de ensayos con los números 1, 2, 3 y 4. Adicionar 1 mL de clara de huevo con la pipeta Pasteur en cada tubo de ensayo. Adicionar 1 mL de agua destilada a cada tubo de ensayo. Al tubo de ensayo 1 agregar gotas de alcohol etílico 96 % hasta que aparezca turbidez. Al tubo de ensayo 2 agregar gotas de ácido clorhídrico hasta que aparezca turbidez. Al tubo de ensayo 3 colocar dentro de un beaker con agua que se encuentra sobre una plancha caliente a 100°C 7. Anotar el resultado en su cuaderno de anotaciones, donde la presencia de turbidez blanquecina indica la desnaturalización de la proteína presente en la clara del huevo. 22 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA TÉCNICAS DE DEGRADACIÓN DE PROTEÍNAS. Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 23 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 24 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°4 FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Logros de aprendizaje: Determinar el efecto de la concentración del sustrato, la concentración de la enzima, el efecto del pH sobre la actividad enzimática. Determinar el Km y Vmáx a través de un gráfico de Michaelis-Mentes y de doble recíproco. Interpretar el Km y Vmáx obtenidos en las representaciones gráficas. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • 01 gradilla 17 tubos de ensayo 13x100mm 01 piseta con agua destilada 04 pipetas graduadas o volumétricas 5 mL 04 propipeta II. REACTIVOS EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • 01 solución de albúmina 25 mL 01 pepsina 2% frasco 5 mL 01 solución de HCl 1N 5 mL III. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • 01 baño maría 37°C o plancha de calentamiento 01 termómetro 25 Manual de Práctica de Bioquímica ✓ Pepsina al 2% Pesar 2 g de pepsina en la balanza analítica, luego agregar agua destilada hasta completar un volumen de 100mL. ✓ Albúmina [1.3] de Absorbancia a 450 nm Solución madre: Cocer en un beaker de 1000 ml dos huevos (15 minutos aproximadamente). Separar la clara y licuar con agua destilada a una capacidad para 250 ml. Luego filtrar 2 veces con papel toalla. Realizar una dilución de la solución madre de albumina a 3.7x (5.40 ml para cada 20 ml). Verificar con el espectrofotómetro una absorbancia de 1.3 aproximadamente a una longitud de onda de 450 nm. 26 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 4 FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Las enzimas son compuestos de naturaleza proteica que tienen la propiedad deacelerar las reacciones químicas sin modificar la constante de equilibrio del sistema. Su actividad es afectada por diversos factores: concentración de sustrato, pH, concentración de enzima, temperatura, inhibidores, fuerza iónica, constante dieléctrica, etc. Competencias 1. Determinar el Km y Vmáx experimental de la pepsina para laalbúmina a partir de la gráfica de Vi contra [S]. 2. Determinar el Km y Vmáx experimental de la pepsina para laalbúmina a partir de la gráfica de dobles recíprocas 1/Vi contra 1/[S]. 3. Explicar la actividad enzimática de la pepsina sobre la actividad dela pepsina. 4. Explicar el efecto de los factores enzimáticos sobre la actividad de lapepsina. Fundamento teórico Los biocatalizadores específicos sintetizados por el organismo, llamados enzimas, son proteínas que intervienen en las reacciones biológicas, acelerando la velocidad de reacción hasta alcanzar su punto de equilibrio. Las enzimas son sumamente específicas en las reacciones que catalizan y en los compuestos (llamados substratos) sobre los que actúan. La cinética enzimática es el estudio del comportamiento de la velocidad en reacciones catalizadas por enzimas. Las mediciones de la cinética proporcionan una herramienta bioquímica muy útil para calcular la concentración de una enzima en una muestra biológica y comparar su actividad catalítica con la de otras enzimas. Además, lasmediciones cinéticas permiten describir de manera cuantitativa elefecto de un veneno o medicamento sobre la actividad de una enzima. La velocidad a la que procede una reacción enzimática está controlada en parte por las concentraciones de la enzima y el substrato. A medidaque progresa la reacción, aumenta la concentración de los productos a expensas de la desaparición de los correspondientes substratos, entanto que la concentración de la enzima no se altera. 27 Manual de Práctica de Bioquímica La actividad enzimática puede expresarse: • Por la desaparición del Substrato (S) • Por la aparición de Productos (P) • Por modificación de Cofactores (C) El mecanismo de reacción enzima-sustrato puede simbolizarse así: [E] + [S] → [E] + [P] C C’ Diversos factores modifican la actividad enzimática, tales como: 1. Concentración de Substrato [S] 2. Concentración de la Enzima [E] 3. pH del medio 4. Influencia de la temperatura 5. Efecto de inhibidores y activadores En las siguientes prácticas estudiaremos el efecto de estos factores sobre la actividad enzimática de la pepsina en presencia de albúmina. La pepsina es un enzima proteolítico (proteasa ácida) segregada por las células principales de las glándulas gástricas, tiene un peso molecular de 34 644 Da. Hidroliza los enlaces peptídicos, descomponiendo así las proteínas en aminoácidos. La pepsina solo realiza la proteólisis en medio ácido, actúa a un pH bajo, por lo que esprecisa la presencia de ácido clorhídrico para la realización de la digestión gástrica de las proteínas. Las células de las glándulas gástricas no producen directamente pepsina, sino que su producto es el pepsinógeno, sustancia precursora sin capacidad digestiva que se convierte en pepsina en la luz de la glándula, al entrar en contacto conel ácido clorhídrico y con la pepsina ya producida. 28 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA La actividad enzimática se medirá por la desaparición del substrato (disminución de la turbidez en los tubos que contienealbúmina), la cual se determinará en el Espectrofotómetro a 450nm. Agua destilada (mL) HCl 1N (mL) Albúmina 5% (MmL) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 - 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 - 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 - - - - - - - - - 4 Pepsina 2% P/V(mL) • • • • • Leer los tubos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 en el espectrofotómetro. Considerar las Absorbancias como Lectura Inicial. Luego, incubar los nueve tubos a 37ºC por 5 min. Añadir 0.5 mL de pepsina a cada tubo (del tubo 9 a los tubos 1, 2,3, 4, 5, 6, 7 y 8). Incubar a 37ºC por 5 min o hasta que el tubo 1 este claro. Detener la reacción colocando los tubos en un baño de hielo. Leer los tubos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 en el espectrofotómetro y considerarlas como Absorbancias como lectura final. - Hacer la diferencia: Actividad Enzimática = Lectura Inicial - Lectura Final El resultado de esta diferencia se considerará como ActividadEnzimática. - Graficar en papel milimetrado: Actividad Enzimática en el eje Y versus [S] en el eje X. 1/Actividad Enzimática en el eje Y versus 1/[S] en el eje X. - Calcular el Km y Vmáx de la pepsina en cada una de las gráficas. 29 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 30 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 31 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°5 DETERMINACIÓN DE UREA Logro de aprendizaje: Describir la técnica de cuantificación de la concentración de urea en suero. Explicar el fundamente de la técnica empleada para medir urea. Relacionar el significado clínico de los resultados de esta prueba. I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • • 01 gradilla 05 tubos de ensayo 13x100mm 01 piseta con agua destilada 02 pipeta volumétrica o graduada 5 mL 02 pipeta volumétrica o graduada 10 mL 02 propipetas II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • • • • • 01 suero tubo de tapa rosca 2 mL Estuche comercial para determinar urea (01 estándar de urea (0.60g/L) frasco 1 mL; 01 ureasa frasco 1 mL; 01 reactivo de trabajo 1 frasco 12 mL; 01 reactivo de trabajo 2 frasco 12 mL) Espectrofotómetro 04 micropipetas 10 – 100 µL y/o de 5 – 50 µL 06 puntas descartables de micropipetas 06 cubetas para espectrofotometría Baño maría 37°C Vórtex PROCEDIMIENTO El personal técnico colocará en las mesas TODO el material requerido. 32 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N°5 DETERMINACIÓN DE UREA La urea es un compuesto nitrogenado que se sintetiza en el hígado a partir del ion amonio, bicarbonato y ATP. La enzima que cataliza esta primera reacción esel carbamoil fosfato sintetasa I, cuya actividad es regulada por el N – acetil glutamato. La excreción de urea por la orina depende fundamentalmente de la ingesta proteica. Un incremento de urea en sangre puede ocurrir a causa de unaprobable disfunción renal. Competencia ✓ Describir la técnica de cuantificación de la concentración de urea en suero. ✓ Explicar el fundamente de la técnica empleada para medir urea. ✓ Relacionar el significado clínico de los resultados de esta prueba. Fundamento teórico La determinación de urea en orina se fundamenta en la acción que ejerce la enzima ureasa sobre la urea, descomponiéndola en anhídrido carbónico y amoniaco. Este amoniaco reacciona con hipoclorito y fenol en medio alcalino, formando un compuesto coloreado denominada azul de indofenol, cuya intensidad es proporcional a la concentración de urea. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA Preparar el siguiente sistema: B X St Estándar de urea (µL) - - 20 Suero (µL) - 20 - Ureasa (gota) 1 1 1 B X St Reactivo 1 (mL) 1 1 1 Reactivo 2 (mL) 1 1 1 Mezclar mediante agitación e incubar a 37°C por 5 minutos. Mezclar e incubar 37°C por 5 minutos y leer en el espectrofotómetro a 540 nm. Determinar la concentración de la muestra con la fórmula de factor de calibración e interpretar 33 Manual de Práctica de Bioquímica el valor obtenido de acuerdo con los intervalos de referencia. 34 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE DETERMINACIÓN DE UREA Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 35 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 36 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°6 TÉCNICAS BÁSICAS DE IDENTIFICACIÓN DE BIOMOLÉCULAS Logro de aprendizaje: Identificar biomoléculas como proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • • 01 gradilla 05 tubos de ensayo 13x100mm 10 tubos Eppendorf 1.5 mL 01 piseta con agua destilada 07 pipetas graduadas 1mL 01 cronómetro o temporizador II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR Materiales generales • 01 espectrofotómetro • 01 micropipeta 10 µL, 20 µL, 100 µL, 1000 µL • Puntas descartables respectivas • 20 cubetas para espectrofotometría Materiales para la detección de glucosa • 01 estuche de glucosa oxidasa • 01 muestra de suero Materiales para la detección de proteínas • Muestra de suero o plasma sanguíneo 3 mL • 01 reactivo EDTA/Cu frasco 11 mL • 01 espectrofotómetro • 01 baño maría 37°C • 01 micropipeta 100-1000 µL y/o de 5-50µL • 12 puntas descartables respectivas • 12 cubetas para espectrofotometría • 01 vórtex • Materiales para la detección de lípidos • 01 muestra de aceite • 01 benceno 37 Manual de Práctica de Bioquímica PROCEDIMIENTO ✓ Solución de glucosa 150 mg/dL Pesar en la balanza analítica 15mg de glucosa. Mezclar 15mg de glucosa previamente pesados en 10mL de agua destilada. Agitar hasta que se disuelva completamente. ✓ Solución de albúmina sérica bovina (BSA) 10% p/v Pesar en la balanza analítica 1mg de azul de metilo. Mezclar 1mg de BSA previamente pesado en 10mL de agua destilada. Agitar hasta que se disuelva completamente. 38 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 6 TÉCNICAS BÁSICAS DE IDENTIFICACIÓN DE BIOMOLÉCULAS Las biomoléculas (carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos) están conformadas por distintos monómeros con diferentes grupos funcionales (grupos químicos) que le otorgan propiedades fisicoquímicas particulares a cada biomolécula y participan en diferentes reacciones. Al evaluar el comportamiento de diferentes biomoléculas frente a determinados reactivos, estímulos o solventes podremos distinguirlas e identificar qué biomolécula está presente en la muestra. Objetivos ✓ Identificar biomoléculas como proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos Identificación de glucosa Método de la glucosa oxidasa Fundamento teórico La glucosa reacciona con el reactivo enzimático que contiene una mezcla de las enzimas Glucosa Oxidasa (GOD) y Peroxidasa (POD). En la primera etapa la Glucosa es oxidada a Ac. Glucónico por la acción de la enzima GOD, liberándose como producto H2O2, el cual en una reacción mediada por la enzima POD, reacciona con el Ac. p-Hidroxibenzoico y 4-Aminoantipirina produciendose un compuesto coloreado con un máximo de absorción a 505 nm., en cantidad proporcional a la cantidad de Glucosa presente en la muestra. Método de Biuret para la detección de proteínas La determinación de las proteínas totales se realiza utilizando iones cúpricos que en medio alcalino reacciona con las proteínas formando compuestos de coordinación de color violeta, cuyo pico de máxima absorción es de 540 nm y su intensidad es proporcional a la concentración de proteínas. Método de solubilidad para los lípidos Se basa en la diferente solubilidad de los lípidos en el agua y en solventes orgánicos. Los lípidos son solubles en solventes orgánicos como el benceno, éter, cloroformo; pero son insolubles en el agua. Al mezclar aceite con agua se forman dos fases o capas. Al agitar la mezcla, se forma una emulsión de aspecto lechoso. Al cesar la agitación, luego de unos minutos, el agua y el aceite se separan nuevamente en dos fases o capas. 39 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LAS EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Método de la glucosa oxidasa Preparar el experimento de la siguiente manera • B S X Muestra - - 0,01 Estándar - 0,01 - Reactivo enzimático (mL) 1 1 1 Mezclar e incubar 5 minutos a 37°C o temperatura ambiente (20° a 25°C). Leer las absorbancias ajustando a cero el espectrofotómetro con el blanco de reactivo. El color resultante es estable por a lo menos treinta minutos. (https://www.valtek.cl/wpcontent/uploads/2020/02/Glucosa-GOD-PAP.-Inserto.pdf) • Calcular el factor de calibración y la concentración de glucosa en el suero. 40 Manual de Práctica de Bioquímica Método de Biuret Preparar experimento de la siguiente manera: Utilizar el método del Fc para calcular la concentración de proteínas en la muestra (suero). Método de la solubilidad Marcar dos tubos de ensayo A y B respectivamente. En el tubo A colocar 1 mL de benceno y en el tubo B 1 mL de agua. Luego, agregar 1 mL de aceite a cada uno de los tubos, observar la solubilidad del aceite en benceno y en agua y registrar sus observaciones. Luego, agitar los tubos y observar la formación de una emulsión en el tubo B. Registrar sus observaciones. Colocar los tubos en la gradilla (sin agitación) e incubar por unos minutos a temperatura ambiente. Observar la solubilidad del aceite en ambos tubos y registrar sus observaciones. 41 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE BIOMOLÉCULAS Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 42 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DE LOS INFORMES DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 43 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°7 CONCENTRACIÓN DE GLUCOSA EN CONDICIÓN DE AYUNO Y EN CONDICIÓN DE ALIMENTACIÓN NORMAL EN UN TIEMPO DE 24 HORAS Logro de aprendizaje: Determinar la concentración de glucosa en condición de ayunas y en condición de alimentación normal en un tiempo de 24 horas. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • • • 01 gradilla 05 tubos de ensayo 13x100mm 01 piseta con agua destilada Propipetas Pipeta volumétrica de 5 mL Solución de glucosa de 60 mg/dL Solución de glucosa de 90 mg/dL III. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • 01 estuche comercial de glucosa oxidasa • Espectrofotómetro • Baño de maría • Cubetas • Micropipetas de 10-50 µL; 100 – 1000 µL • Puntas de micropipetas • Vórtex 44 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 7 CONCENTRACIÓN DE GLUCOSA EN CONDICIÓN DE AYUNO Y EN CONDICIÓN DE ALIMENTACIÓN NORMAL EN UN TIEMPO DE 24 HORAS En un individuo en condición de alimentos o de ayuno de 24 horas se ve alteraciones de las concentraciones de glucosa en circulación se ven afectas debido a que el organismo estimula rutas metabólicas de los carbohidratos como glicólisis, glucogénesis, glucogenólisis y gluconeogénesis con la finalidad de preservar las concentraciones de glucosa dentro de los valores de referencia para mantener las funciones óptimas de cerebro, eritrocito, músculo, entre otros. Competencia Determinar la concentración de glucosa en condición de ayunas y en condición de alimentación normal en un tiempo de 24 horas. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA Método de la glucosa oxidasa La glucosa reacciona con el reactivo enzimático que contiene una mezcla de las enzimas Glucosa Oxidasa (GOD) y Peroxidasa (POD). En la primera etapa la Glucosa es oxidada a Ac. Glucónico por la acción de la enzima GOD, liberándose como producto H2O2, el cual en una reacción mediada por la enzima POD, reacciona con el Ac. p-Hidroxibenzoico y 4-Aminoantipirina produciendose un compuesto coloreado con un máximo de absorción a 505 nm., en cantidad proporcional a la cantidad de Glucosa presente en la muestra. Determinación de la concentración de glucosa en suero en condición de ayuno y alimentación en 24 horas 1. Identificar tubos de ensayos de 13 x 100 mm como Blanco (B), Estándar (S) y muestra en ayuno (X1) y muestra en condiciones de alimentación (X2). Luego, Adicionar los volúmenes que se describen en la tabla que se muestra a continuación: Muestras y reactivos Muestra en condición de alimentación en 24 h Muestra en condición de ayuno B S X1 X2 - - 0,01 - - - - 0,01 Estándar - 0,01 - Reactivo enzimático (mL) 1 1 1 45 1 Manual de Práctica de Bioquímica 2. Mezclar e incubar 5 minutos a 37°C o temperatura ambiente (20° a 25°C). Leer las absorbancias ajustando a cero el espectrofotómetro con el blanco de reactivo. El color resultante es estable por a lo menos treinta minutos. (https://www.valtek.cl/wp-content/uploads/2020/02/GlucosaGOD-PAP.-Inserto.pdf). 3. Calcular el factor de calibración y la concentración de glucosa en el suero. 4. Interpretar los resultados de acuerdo con los valores de referencia y posteriormente identificar que rutas metabólicas de han activado bajo las condiciones de ayuno y de alimentación de 24 horas. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE CONCENTRACIÓN DE GLUCOSA EN CONDICIÓN DE AYUNO Y EN CONDICIÓN DE ALIMENTACIÓN NORMAL EN UN TIEMPO DE 24 HORAS Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 46 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 47 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N° 8 CÁLCULO DEL BALANCE ENERGÉTICO Logro de aprendizaje: Calcular de las propias necesidades energéticas (gasto energético) del alumno Calcular de la ingesta energética del alumno Determinar el balance energético del alumno Determinar el % de adecuación de la dieta del alumno Interpretar el balance energético y el % de adecuación de la dieta del alumno Esta práctica no requerirá de materiales ni reactivos de Laboratorio. Únicamente del Manual de práctica de Bioquímica. El docente podrá solicitar materiales adicionales, previo requerimiento anticipado. 48 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N°8 CÁLCULO DEL BALANCE ENERGÉTICO Los lípidos de la dieta son hidrolizados a nivel del yeyuno por acción de la lipasapancreática. En este proceso juegan un papel muy importante las sales biliares, compuestos que tienen la propiedad de emulsionar los lípidos para una eficienteacción de la lipasa pancreática. El Balance Energético es el equilibrio que debe existir entre el gasto energético y diario de un individuo, de acuerdo con su metabolismo basal, edad, sexo, actividad física y la ingesta energética diaria a través de los macronutrientes de los alimentos consumidos. Si predomina el gasto energético sobre la ingesta energética, en un tiempo prolongado, el individuo tiende a perder sus reservas, y como consecuencia se adelgaza. Por otro lado, si predomina la ingesta, el exceso de energía seacumulará en el cuerpo, en forma de triglicéridos, en el tejido adiposo, observándose un aumento de peso. Para realizar este balance, es necesario, calcular, en forma independiente, el gasto energético en las 24 horas de cualquier día rutinario, de acuerdo con la tasametabólica basal (TMB) y la actividad física realizada, luego compararlo con la ingesta energética que proporcionaron los alimentos consumidos el mismo día, utilizando la Tabla de composición química de los alimentos peruanos y Tabla auxiliar de alimentos peruanos. Competencias 1. Calcular las propias necesidades energéticas (gasto energético)del alumno 2. Calcular la ingesta energética del alumno 1. Determinar el balance energético y el % de adecuación de la dieta del alumno 2. Interpretar el balance energético y el % de adecuación de la dieta del alumno INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA Parte experimental 1. Calcular la ingesta energética, utilizando: 2. Tabla de trabajo 3. Listado de alimentos consumidos en 24 horas 4. Tabla de composición química de alimentos peruana 49 Manual de Práctica de Bioquímica 5. Tabla auxiliar de alimentos peruana DISPONIBLE EN: -Tablas Auxiliares para la Formulación y Evaluación de Regímenes Alimentarios (CENAN) http://www.ins.gob.pe/repositorioaps/0/5/jer/doc_tec_norm/TAFERA_1_compressed. pdf - Tablas Peruanas de Composición de Alimentos (CENAN) http://www.ins.gob.pe/insvirtual/images/otrpubs/pdf/Tabla%20de%20Alimentos.pdf CÁLCULO DE LA INGESTA ENERGÉTICA” a. En la lista de consumo de alimentos, desglosar las preparaciones detodo el día en cada uno de sus constituyentes. En columnas ordenadas calcular mediante regla de tres el contenido de proteínas, grasas y carbohidratos de cada alimento respectivamente, según la cantidad quese haya consumido. Ejemplo 1: • Ingesta de leche fluida de vaca = 250 mL • Leche fluida de vaca en 100 mL contiene 3.1gr de proteínas Para calcular la cantidad de proteína que existe en 250 mL de lechefluida de vaca: Leche fluida de vaca en 250 mL “x” Leche fluida de vaca en 100 mL 3.1gr de proteínas X = 7.75gr de proteínas Ejemplo 2: • Ingesta de pulpa de carne vacuno = 90gr • Pulpa de carne vacuno en 100gr contiene 21.3gr de proteínas • Para calcular la cantidad de proteína que existe en 90gr de pulpa de carne de vacuno: Pulpa de carne de vacuno en 90gr Pulpa de carne de vacuno en 100gr 50 “x” 21.3gr de proteínas Manual de Práctica de Bioquímica X = 19.17gr de proteínas La tabla de Composición química de los alimentos indica los valores en 100 g de porción comestible cruda (a menos que indique los valores en cocido). a) Totalizar luego de cada una de las tres columnas, y el valor obtenidoen gramos de cada macronutriente se multiplica por el factor respectivo. Proteína x 4.0 Kcal Grasa x 9.0 Kcal Carbohidratos x 4.0 Kcal b) Sumar los totales, y el resultado obtenido corresponde a la cantidad deenergía (Kilocalorías) que aportan los alimentos consumidos ese día. TABLA DE TRABAJO Cantidad ALIMENTO en medida Cantidad Energía (gr) (Kcal) Proteína Grasa CHO (gr) (gr) (gr) x4 x9 x4 casera Desayuno SUB – TOTAL ALMUERZO SUB – TOTAL CENA SUB – TOTAL MERIENDAS SUB – TOTAL FACTOR TOTAL (Kcal) Ingesta Energética = Ʃ (kcal)/d ✓ Calcular el gasto energético, utilizando: 51 Manual de Práctica de Bioquímica - Ecuaciones para calcular la tasa metabólica basal (TMB) - Tabla de categorías y factores de la actividad física “CÁLCULO DEL GASTO ENERGÉTICO” G.E. = TMB x FACTOR DE ACTIVIDAD a) Se calcula la tasa metabólica basal (TMB) o gasto en reposo, aplicandola fórmula de la siguiente tabla: Ecuaciones para calcular la tasa metabólica basal (TMB) a partir delpeso corporal (P). RANGO DE EDAD (años) Kcal/día HOMBRES 0–3 60.9 (P) – 54 3 – 10 22.7 (P) + 495 10 – 18 17.5 (P) + 651 18 – 30 15.3 (P) + 679 30 – 60 11.6 (P) + 879 > 60 13.5 (P) + 487 MUJERES 0–3 61.0 (P) – 51 3 – 10 22.5 (P) + 499 10 – 18 12.2 (P) + 746 18 – 30 14.7 (P) + 496 30 – 60 8.7 (P) + 829 > 60 10.5 (P) + 596 Fuente: Organización Mundial de la Salud (OMS). 1985. 52 Manual de Práctica de Bioquímica Ejemplo 1: La TMB para una estudiante de 19 años, con 55 kg. de peso,será: TMB = 14.7 (P) + 496 TMB = 14.7 (55) + 496 TMB = 1305 Kcal/d b) Con la lista de actividades, se agrupan éstas por categorías, tomandoen cuenta el tiempo empleado (en minutos) y multiplicándolas por el múltiplo de la TMB o factor de actividad (o gasto de energía promedio por actividad). Las categorías de actividad física son las siguientes: ACTIVIDAD FÍSICA CATEGORÍA Dormir, descansar Manejando automóvil, escribiendo a máquina, atendiendo a clase, trabajando en laboratorio, viendo TV, cocinando, planchando, jugando cartas, tocando un instrumento musical Caminando a 4 – 5km/h, atendiendo al público, limpieza de la casa, cuidando niños, trabajo de carpintería y electricidad, jugar tenis de mesa Caminando a 5.5 – 6.5km/h, manejando bicicleta, bailando, trabajando en jardinería, cargando bultos pesados Jugando fútbol, vóley, básquet, caminando con carga pesada cuesta arriba, cortando árboles, trabajo de excavación manual Reposo MÚLTIPLO DE LA TMB o FACTOR DE ACTIVIDAD 1.0 Muy ligera 1.5 Ligera 2.5 Moderada 5.0 Pesada 7.0 * Asignar 1/3 de hora para el mantenimiento cardiovascular y muscular. Recomendación FAO/OMS 1985. 1) Ordenar las actividades de acuerdo al tiempo empleado: HORA 6:00 – 6:15 a.m. 6:15 – 6:45 a.m. 6:45 – 7:00 a.m. 7:00 – 8:00 a.m. 8:00 – 10:00 a.m. ACTIVIDAD Aseo personal Tomar desayuno Caminar para tomar el bus Viajar en bus Asistir a clase etc. (Debe completar 1440 minutos). 53 TIEMPO 15´ 30´ 15´ 60´ 120´ Manual de Práctica de Bioquímica 2) Agrupar por categoría de actividad: CATEGORÍA DE ACTIVIDAD TIEMPO EMPLEADO (HORA) MÚLTIPLO DE LA TMB O FACTOR DE ACTIVIDAD FACTOR DE TMB PONDERADO 8 14 2 1.0 1.5 2.5 8.0 21.0 5.0 En reposo Muy ligera Ligera TOTAL 34.0 Promedio / hora (Factor TMB/24h) 1.417 Gasto energético (1.417 x TMB) 1850.0 Gasto Energético = 1850 Kcal/d ✓ Calcular el balance energético: Balance Energético = Ingesta Energética – Gasto Energético Obtener la respuesta respetando el signo (+) (exceso) o (-)(déficit) EQUILIBRIO BALANCE (+) BALANCE (-) Ingesta energética = Gasto energético Ingesta energética > Gasto energético Ingesta energética < Gasto energético ✓ Calcular el porcentaje de adecuación de la dieta % 𝑑𝑒 𝑎𝑑𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑥 100 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 Energía ingerida = Ingesta de alimentosEnergía requerida = Gasto energético Analizar el % de adecuación de la dieta obtenido, según lossiguientes parámetros: VALORES NORMALES 90 – 110% DÉFICIT < 90% EXCESO > 110% 54 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORMES DE EXPERIENCIA PRÁCTICA CÁLCULO DEL BALANCE ENERGÉTICO Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 55 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 56 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°9 DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DEL ALMIDÓN Logro de aprendizaje: Describir la digestión enzimática del almidón mediante la hidrólisis por efecto de la amilasa salival MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • • 01 gradilla 12 tubos de ensayo 13x100 mm 01 piseta con agua destilada 04 pipetas graduadas 5 mL 01 pipetas graduadas de 1 mL 01 propipeta II. REACTIVOS EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • Tampón fosfato 0.1M pH 6.5, 5 mL Solución de almidón 1%, 10 mL Solución de cloruro de sodio 0.5N gotero 25mL 01 gotero con solución de Lugol III. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • 01 baño maría 37°C Tiras indicador de pH PROCEDIMIENTO ✓ Tampón Fosfato 0.1M pH 6.5 Para obtener las soluciones buffer fosfato 0.1M a pH de 6.5, se mezcla 68.5mL de Solución 1 y 31.5mL de la Solución 2. Luego se completa a un volumen total de 200mL con agua destilada. (Para otro pH y concentración ver el Anexo 1). Solución 1: 0.2M de NaH2PO4 Disuelva 24g de NaH2PO4 y lleve a un volumen de 1Litro con agua destilada. Solución 2: 0.2M de Na2HPO4 Disuelva 53.6g de Na2HPO4*7H2O y lleve a un volumen de 1Litro con agua destilada. 57 Manual de Práctica de Bioquímica ✓ Almidón 1% Colocar 1L de agua en una plancha de calentamiento hasta llegar a ebullición. Luego, añadir 10 gr de almidón hasta su disolución. Conservación: Con el objetivo de que el almidón dure más tiempo, luego de la ebullición se puede agregar 3gr de NaCl, disolver y añadir 10gr de almidón. Verificación: Colocar en un tubo de ensayo 10 mL de la solución de almidón y agregar 2-3 gotas de Lugol. La reacción positiva dará una coloración azul-violeta. ✓ Cloruro de sodio NaCl 0.5N Medir un volumen de 29.25 gr en una probeta, luego llevar a un recipiente y agregar agua destilada hasta completar un volumen de 1L. 58 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA 9 DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DEL ALMIDÓN El almidón constituye un importante componente de la dieta de los seres humanos. El proceso de digestión de este nutriente se inicia en la cavidad oral, lugar en que actúa la α – amilasa salivar, enzima que tiene la propiedad de hidrolizar los enlaces α 1.4 del almidón y forma polisacáridos de menor peso molecular. Competencia 1. Hidrolizar el almidón por efecto de la amilasa salival 2. Interpretar hidrólisis del almidón por efecto de la amilasa salival INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LAS EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Parte experimental Hidrólisis del almidón por efecto de la amilasa salival Para realizar el experimento se prepararán los siguientes mediosde reacción: 1 2 3 Tampón fosfato 0.1M pH 6.5 (mL) 0.5 0.5 0.5 Almidón 1% (mL) 1.0 1.0 1.0 - - 1.0 2.0 1.5 - Cloruro de sodio 0.5N (mL) Agua destilada (mL) Colocar los tubos de ensayo en el baño maría a 37°C durante 2 minutos, luego adicionar: Solución de saliva (mL) 1 2 3 - 0.2 0.2 Colocar nuevamente los tubos en baño maría y sacar alícuotas de 0.5 mL de cada uno de los tubos a los 3, 6, 9 minutos, y adicionarlos a los tubos previamente preparados que contienen 1.0 mL de cloruro de sodio 0.5 N, de acuerdo con el siguiente esquema: 59 Manual de Práctica de Bioquímica Cloruro de sodio 0.5N (mL) 1 2 3 1.0 1.0 1.0 Luego, adicionar a cada tubo: Solución de Lugol (gota) 1 2 3 1 1 1 Dejar en reposo durante 1 minuto y observar el color formado, Durante el desarrollo del experimento se observaránmodificaciones del color inicial de los tubos como consecuenciasde la acción de la α – amilasa salival. El experimento concluye cuando uno de los tubos muestre un color pardo claro. 60 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DEL ALMIDÓN Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 61 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 62 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°10 HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE LOS LÍPIDOS Logro de aprendizaje: Explicar el mecanismo de hidrólisis de lipasa sobre lípidos. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • 01 gradilla 05 tubos de ensayo 13x100mm 01 piseta con agua destilada II. REACTIVOS EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • 01 fenolftaleína gotero 25 mL 01 hidróxido de sodio ̴ NaOH 0.05N gotero 25 mL III. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • 01 solución de pancreatina 1% frasco 100 mL 01 sales biliares 1% frasco 100 mL 01 aceite vegetal 30 mL 01 tampón fosfato 0.1M pH 7.8 frasco 5.0 mL PROCEDIMIENTO ✓ Fenolftaleína Pesar 1.25gr de fenolftaleína y diluir con etanol al 95% hasta un volumende 250mL. ✓ Hidróxido de sodio NaOH 0.05N Pesar 1.9g de NaOH en la balanza analítica, luego agregar agua destiladahasta completar un volumen de 1L. (¡PRECAUCION!, la reacción es exotérmica, es decir, que desprende calor). Es recomendable almacenar en envases de plástico para mayor duracióndel reactivo. ✓ Pancreatina al 1% En un beaker de 1L colocar 10gr de Pancreatina y luego agregar aguadestilada hasta llenar 1L. Agitar hasta lograr una mezcla completa. ✓ Sales biliares al 1% En un beaker de 1L colocar 10gr de Sales Biliares y luego agregar aguadestilada hasta llenar 1L. Agitar hasta lograr una mezcla completa. Tampón fosfato 0.1M pH 7.8 Para obtener las soluciones buffer fosfato 0.1M a pH de 7.8, se mezcla 8.7 mL de 63 Manual de Práctica de Bioquímica Solución 1 y 91.3mL de la Solución 2. Luego se completa a un volumen total de 200mL con agua destilada. Solución 1: 0.2M de NaH2PO4 Disuelva 24g de NaH2PO4 y lleve a un volumen de 1Litro con agua destilada. Solución 2: 0.2M de Na2HPO4 Disuelva 53.6g de Na2HPO4*7H2O y lleve a un volumen de 1Litro con agua destilada. 64 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA 10 HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE LOS LÍPIDOS Los lípidos de la dieta son hidrolizados a nivel del yeyuno por acción de la lipasapancreática. En este proceso juegan un papel muy importante las sales biliares,compuestos que tienen la propiedad de emulsionar los lípidos para una eficienteacción de la lipasa pancreática. Competencia 1. Describir el proceso de hidrólisis de lípidos por acción de lipasa pancreática comercial. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PRÁCTICA Parte experimental Para la demostración experimental de la acción hidrolítica de esta enzima, se prepararán los siguientes medios de reacción; B 1 2 3 Tampón fosfato 0.1M (mL) 2.0 2.0 2.0 - Aceite (mL) 1.0 1.0 1.0 1.0 Sales biliares 1% (mL) 2.0 2.0 - 2.0 Agua destilada (mL) 5.0 - 2.0 2.0 Añadir 2 gotas de fenolftaleína a cada uno de los tubos, luego adicionar gota a gota una solución de NaOH 0.05N hasta que aparezcauna coloración débilmente grosella estable, luego adicionar: Pancreatina 1% (mL) B 1 2 3 - 5.0 5.0 5.0 Volver a incubar los tubos a la misma temperatura durante 1 hora, agitándolos cada 5 minutos. Al finalizar el tiempo de incubación, adicionar nuevamente a cada tubo 2 gotas de fenolftaleína y proceder a titular, utilizando una bureta, con una solución de NaOH 0.05N hasta que aparezca nuevamente la coloración ligeramente grosella. Los resultados se expresarán como miliequivalentes de ácido esteárico liberado por acción de la lipasa pancreática. 65 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE LOS LÍPIDOS Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 66 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 67 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°11 Determinación de triglicéridos y colesterol en plasma: Perfil lipídico mínimo Logro de aprendizaje: Determinar los parámetros que conforman parte del perfil lipídico Interpretar los valores de los parámetros del perfil lipídico de acuerdo con valores de referencia. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • 01 gradilla 10 tubos de ensayo 13x100 mm 01 piseta con agua destilada 03 pipetas graduadas o volumétricas de 5mL 03 propipetas II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • • • • • • • 01 suero comercial 2mL 01 estuche comercial para determinar la concentración de colesterol total 01 estuche comercial para determinar la concentración de triglicéridos 01 estuche comercial para determinar HDL-colesterol 01 espectrofotómetro 04 micropipeta 10 – 100 µL y/o de 5 – 50 µL Puntas descartables para micropipetas Cubetas para espectrofotometría Baño maría 37°C Vórtex PROCEDIMIENTO El personal técnico colocará en las mesas TODO el material requerido. 68 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 11 DETERMINACIÓN DE TRIGLICÉRIDOS Y COLESTEROL EN PLASMA. PERFIL LIPÍDICO MÍNIMO La determinación de los parámetros de perfil lipídico tiene una importancia en las carreras del área de la salud, ya que alteración de estos biomarcadores puede conllevar al desarrollo de dislipidemias que favorecen que un individuo presente una mayor probabilidad de presentar riesgo de enfermedad cardiovascular. Competencia 1. Determinar los parámetros que conforman parte del perfil lipídico. 2. Interpretar los valores de los parámetros del perfil lipídico de acuerdo con valores de referencia. Determinación de Triglicéridos La determinación de triglicéridos en plasma constituye un dato muy importante en el manejo de ciertas dislipidemias. Su incremento en el plasma constituye unfactor de riesgo positivo para aterosclerosis. Fundamento teórico Los triglicéridos del plasma son hidrolizados por una lipoproteína lipasa (LPL) que forma como productos glicerol y ácidos grasos. El glicerol en presencia de ATP por acción del glicerol quinasa es convertido en glicerol – 1 – fosfato, compuesto que es convertido porel glicerol fosfato oxidasa (GPO) en dihidroxiacetona fosfato y peróxidode hidrógeno, este compuesto en presencia de 4 – aminofenazona (4 – AF), clorofenol y peroxidasa (POD) es transformado en una quinonimina de color rojo. LPL Triglicérido Ácido graso + Glicerol Glicerol quinasa Glicerol + ATP GPO Dihidroxiacetona fosfato + H2O2 POD Quinonimia roja 69 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL EXPERIENCIA PRÁCTICA Parte experimental B X St Suero o plasma (µL) - 20 - Estándar de TGC (µL) - - 20 Reactivo de trabajo (mL) 1 1 1 Mezclar e incubar durante 5 minutos en baño maría a 37°C, luego leeren el espectrofotómetro a 505 nm. VALORES DE REFERENCIA: < 150 mg/dL 2. Determinar el nivel de colesterol en suero sanguíneo. El colesterol es una sustancia cuyos niveles en la sangre mantienen una estrecha relación con diversas patologías, por cuyo motivo su determinación puede contribuir al diagnóstico de: aterosclerosis, mixedema, diabetes mellitus, nefrosis, hipertiroidismo, etc. Fundamento teórico La técnica utilizada para la determinación se fundamenta en la hidrólisis previa de los ésteres de colesterol por el colesterol esterasa,la posterior acción de la enzima colesterol oxidasa que formará peróxido de hidrógeno en cantidades estequiométricas y finalmente laparticipación de la peroxidasa que en presencia de reactivos químicosformará un compuesto coloreado proporcional a la cantidad de colesterol existente en la muestra de sangre. Esteres de colesterol + H2O Colesterol esterasa Colesterol + AGNE Colesterol oxidasa Colesterol + O2 Peroxidasa 70 Quinonimia coloreada + 4 H2O Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL EXPERIENCIA PRÁCTICA Parte experimental B x St Suero o plasma (µL) - 10 - Estándar de colesterol (µL) - - 10 Reactivo de trabajo (mL) 1 1 1 Incubar durante 5 minutos en baño maría a 37°C y leer en elespectrofotómetro a 540 nm. VALORES DE REFERENCIA: 200 mg/dL Determinación de HDL-colesterol El colesterol de origen endógeno es transportado por tres lipoproteínas: alta densidad (HDL), baja densidad (LDL), y muy baja densidad (VLDL). El HDL-c, es responsable de realizar el transporte reverso de colesterol y su determinación se realiza a través de la precipitación de lipoproteínas de baja y muy bajas densidad. Fundamento • • • El HDL-Colesterol es obtenido precipitando selectivamente las lipoproteínas LDL y VLDL, quedando el primero en solución. El HDL-Colesterol en solución se determina por acción de las enzimas Colesterol Ester hidrolasa y Colesterol oxidasa. La primera libera el colesterol de los ésteres de colesterol, y la segunda oxida el colesterol libre produciéndose peróxido de hidrógeno, el cual en presencia de la enzima peroxidasa reacciona con el sistema cromo génico dando origen a un compuesto coloreado que absorbe a 505 nm (https://grupomexlab.com/wp-content/uploads/2020/08/Colesterol-HDL-Precipitante.pdf). Técnica 1. Precipitación: Agregar en un tubo de centrífuga 0.5 mL de reactivo precipitante y 0.2 mL de muestra, mezclar y esperar 15 minutos a temperatura entre 20º y 30ºC. Centrifugar 15 minutos a 3000 r.p.m.o 3 minutos a 10.000 r.p.m. B x St Sobrenadante (mL) - 100 - Estándar (µL) - - 100 Reactivo de trabajo (mL) 1 1 1 71 Manual de Práctica de Bioquímica Mezclar e incubar 10 minutos a 37°C o 20 minutos a temperatura ambiente (20 a 25°C.). Leer las absorbancias llevando a cero el espectrofotómetro con el blanco de reactivo. El color resultante es estable por a lo menos treinta minutos Obtener la concentración a través del factor de calibración Intervalos de referencias para interpretar el valor obtenido de HDL-c Determinación de VLDL-c y LDL-colesterol La determinación de la concentración de LDL-Colesterol a través de la siguiente fórmula Fórmula para determinar VLDL-c https://grupomexlab.com/wp-content/uploads/2020/08/Colesterol-HDL-Precipitante.pdf 72 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIÓN DE TRIGLICÉRIDOS Y COLESTEROLPERFIL LIPÍDICON MÍNIMO Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 73 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 74 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°12 EXTRACCIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES Y ACEITES ESENCIALES Logro de aprendizaje: Reconocer los principales pigmentos vegetales. Reconocer los métodos para la extracción de aceites esenciales. Extraer pigmentos vegetales y aceites esenciales. MATERIALES I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • • • • 01 piceta con agua destilada 01 barra de manteca vegetal natural 02 frascos de vidrio con tapa 01 con mortero con pilón 01 recipiente de vidrio con tapa II. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • • • • • 01 muestra de beterraga* en trozos, 1kg 01 muestra de clavo de olor, 200g ** 01 muestra de pétalos de rosas*** 02 frascos de alcohol 96o 1L 02 frascos de aceite vegetal, 1L PROCEDIMIENTO Preparación de la muestra de beterraga: Pesar aproximadamente 1kg de beterraga, pelarla y cortarla en trozos. El personal técnico colocará en las mesas TODO el material requerido. *Alternativamente, se puede utilizar zanahoria, cúrcuma, espinaca, arándanos, etc. **Alternativamente, se puede utilizar canela, romero, albahaca, orégano, etc. *** Alternativamente, se puede utilizar pétalos de jazmín, lavanda, etc. 75 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 12 EXTRACCIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES Y ACEITES ESENCIALES Los pigmentos vegetales son compuestos químicos producidos por diferentes órganos de las plantas que dan una coloración característica al órgano donde son sintetizados. Los pigmentos vegetales se clasifican en tres grandes grupos: la clorofila (color verde), los carotenoides y flavonoides (color amarillo), los carotenoides (color naranja), y las antocianinas y carotenoides (color rojo). La clorofila y los carotenoides son liposolubles mientras que los flavonoides y las antocianinas son hidrosolubles. Los pigmentos cumplen diferentes funciones: producción de energía (vía la fotosíntesis), protección contra los rayos UV, atracción de los polinizadores, entre otras. Asimismo, tienen aplicación en industria textil, industria alimentaria, cosmética, y tienen propiedades curativas. Uno de los métodos más utilizados para extraer pigmentos vegetales es la maceración. Los aceites esenciales son, por lo general, mezcla de 1 – 4 compuestos químicos producidos por ciertos órganos de la planta y se caracterizan por aportar un aroma característico al órgano que lo produce. Su naturaleza química es muy variable, siendo las moléculas más abundantes los terpenos, sesquiterpenos y fenilpropanos. Los aceites esenciales tienen aplicación en perfumería y cosmética, en la industria de la alimentación, licorería y confitería. Por sus propiedades antisépticas, son utilizados en industrias alimentarias. También son utilizados en medicina tradicional y en aromaterapia por sus propiedades antibacterianas, antifúngicas, antiinflamatorias, digestivas, analgésicas, depurativas, relajantes, tonificantes, equilibrantes, entre otras. Entre los métodos para extraer los aceites esenciales se encuentran la destilación por arrastre con vapor, el prensado, la maceración, el rozamiento o enfleurage, la extracción con solventes, entre otros. 1. Competencias 1. Extraer pigmentos vegetales y aceites esenciales. Fundamento teórico 1. La maceración es una técnica basada en la transferencia del aceite esencial desde el órgano vegetal hasta un medio líquido en el cual se encuentra sumergido. Para facilitar la transferencia, previamente se debe machacar el órgano vegetal para romper las estructuras en las cuales puede estar almacenado el aceite y facilitar su liberación. 2. La técnica de enfleurage consiste en la transferencia del aceite esencial a la grasa purificada (por ejemplo, manteca vegetal). 76 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LOS INFORMES DE EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Parte experimental a. Extracción de pigmento vegetal de beterraga Pesar 200g de trozos de betarraga en un beaker de 200 mL y cubrir con alcohol 96°. Tapar con papel Parafilm y dejar macerar. b. Extracción de aceite esencial de clavo de olor Pesar 50g de clavo de olor y triturarlos / machacarlos con el mortero con pilón. Colocar la muestra en un beaker de 50 mL. Cubrir con aceite vegetal, idealmente precalentado a 37oC. Tapar con papel Parafilm y dejar macerar, idealmente a 37oC. c. Extracción de aceite esencial de pétalos de rosas o de jazmín Colocar la manteca vegetal en una placa de Petri y esparcir hasta formar una capa de espesor intermedio con una espátula lo más uniforme posible. Triturar ligeramente los pétalos de rosas y colocarlos sobre la manteca. Tapar y dejar que el aceite se difunda en la manteca. 77 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA SOBRE EXTRACCIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES Y ACEITES ESENCIALES Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 78 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 79 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica PRÁCTICA N°13 MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DEL ADN Describir los método para la extracción del ADN Logro de aprendizaje: Identificar los componentes y procesos de Reacción de Cadena de la Polimerasa y electroforesis en gel de agarosa a través de videos explicativos por parte del docente. MATERIALES (para extracción de ADN) I. MATERIALES EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • Muestra: hígado de pollo. Los estudiantes por grupo deben traer a la práctica 100 g de hígado de pollo. Papel toalla Marcadores indelebles para vidrio 01 piceta con agua destilada 03 beacker de 250 mL 04 probetas de 100ml 1 mortero (grande) con pilón Agitador de vidrio Balanza de precisión 1 embudo grande 1 luna de reloj Gasa (20x 20) • • • • • • • • • • • II. REACTIVOS EN LA MESA DE LOS ESTUDIANTES • • 100 mL de NaCl al 2M 100 mL de alcohol al 96° (refrigerado a 4°) IV. MATERIALES EN LA MESA CENTRAL DEL PROFESOR • 1g de Lauril sulfato de sodio 80 Manual de Práctica de Bioquímica INTRODUCCIÓN PRÁCTICA N° 13 Métodos de extracción del ADN El descubrimiento del ADN y la elaboración y refinamiento de técnicas para el estudio del ADN han permitido grandes avances en el conocimiento del ADN y el análisis de su secuencia con fines de investigación y de conocer, entre otros, las causas genéticas y moleculares de ciertas patologías. Dichas técnicas han mostrado ser bastante versátiles, teniendo aplicación en investigación, diagnóstico, ingeniería genética, análisis forense, entre otros. Competencias 1. Extraer ADN del hígado de pollo a través de un método casero. 2. Reconocer los componentes y procesos involucrados en la Reacción de Cadena de la Polimerasa y el gel de agarosa a través de videos y explicaciones dadas por el docente. Fundamento teórico ✓ Extracción de ADN Se basa en la separación del ADN de los demás componentes de la célula. Existen una gran variedad de métodos de extracción, entre los que se encuentran métodos comerciales y caseros. Los kits de extracción comerciales utilizan matrices inorgánicas compactas cargadas positivamente capaces de retener varios microgramos de ADN y separarlos del resto de las biomoléculas, permiten obtener un extracto libre de inhibidores. Las membranas de sílice o perlas magnéticas, las primeras están formadas por una resina y las segundas consisten en un centro de hierro recubierto por resina. La membrana está insertada dentro de un microtubo de polipropileno y las microesferas se encuentran suspendidas en una solución amortiguadora. Durante la extracción, el ADN cargado negativamente se adsorbe o une a la matriz selectiva de manera reversible y se mantiene unido a ésta durante la remoción de lípidos, proteínas y metabolitos secundarios, posteriormente la molécula se libera de la matriz. La cantidad de ADN que se extrae es un volumen en unidades de microlitros y con estos métodos se obtienen un ADN de muy buena calidad de ADN en cuanto a pureza y este se puede emplear de una vez para realizar pruebas de biología molecular. En los métodos de extracción caseros, la cantidad de volumen es mayor y solo se puede visualizar, la pureza del ADN es pobre en comparación a los métodos comerciales. ✓ Electroforesis en gel de agarosa (video) Se basa en la separación de moléculas (ADN) por acción de un campo eléctrico en un gel según su tamaño, su peso y su carga. Las moléculas de ADN tienen carga negativa, por lo tanto, se desplazarán hacia el polo positivo. En su estructura, el gel de agarosa tiene poros. Las moléculas más grandes tendrán mayor dificultad para pasar por los poros, por lo tanto, van a migrar más lento y no avanzarán una gran distancia. Por otro lado, las moléculas más pequeñas pasarán a través de los poros con mayor facilidad y migrarán más rápido, por lo tanto, recorrerán una distancia mayor. 81 Manual de Práctica de Bioquímica ✓ Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (video) Consiste en la producción de un gran número de copias (amplificación) de un determinado fragmento de ADN (ADN molde). Dicho fragmento es delimitado por los primers o cebadores y es copiado por la polimerasa. Este proceso se da en tres etapas: 1. La desnaturalización (95oC), durante la cual se separan las cadenas de ADN 2. Hibridación, anillamiento o annealing (55 – 65oC), durante la cual los primers se unen al ADN molde 3. Elongación (72oC), durante la cual la ADN polimerasa extiende los primers agregando uno a uno los nucleótidos. Así se sintetiza la nueva cadena de ADN. INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DE LAS EXPERIENCIAS PRÁCTICAS Extracción de ADN Parte experimental 1. Pesar en una balanza de precisión, 60 g de hígado de pollo. Apoyándose en una luna de reloj. 2. Triturar el hígado pollo en un mortero, hasta obtener fragmentos pequeños y con apariencia de un puré. Al triturar se pueden romper las membranas y se liberan los núcleos sueltos. 3. Añadir al triturado 30 mL de agua destilada. Remover hasta homogenizar. 4. A la mezcla obtenida, añadirle 30mL de cloruro sódico al 2M. Con esto conseguimos producir el estallido de los núcleos para que queden libres de las fibras de cromatina. 5. A continuación, añadir 1 g de Lauril sulfato de sodio, mezclar por inversión, así nos quedará el ADN libre de las proteínas que tiene asociadas. 6. Filtraren un beacker, utilizando una gasa, medir el volumen obtenido en una probeta. 7. Medir el volumen del filtrado en una probeta. 8. Añadir por las paredes, el alcohol (previamente refrigerado a 4°C), hasta lograr un volumen de 60 mL, para obtener dos fases claramente identificables. En la interfase precipita el ADN 9. Introducir una varilla de vidrio e ir removiendo en la misma dirección. <sobre la varilla se van adhiriendo unas fibras blancas, visibles a simple vista, que son el resultado de la agrupación de muchas fibras de ADN. 82 Manual de Práctica de Bioquímica INSTRUCCIONES PARA EL DESARROLLO DEL INFORME DE EXPERIENCIA PRÁCTICA MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DEL ADN. Este informe debe contener las siguientes partes: Apellidos Nombres N° Mesa INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO (S) MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS DISCUSIÓN CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 83 Fecha Manual de Práctica de Bioquímica CRITERIOS QUE SE TOMARÁN EN CUENTA PARA LA EVALUACIÓN DEL INFORME DE PRÁCTICA ASPECTO / CRITERIO A EVALUAR Introducción y objetivo (s) de la práctica Materiales y métodos Procedimiento experimental Análisis de resultados Conclusiones, recomendaciones y referencias Niveles de desempeño EN PROCESO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera correcta Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera parcial 2 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera correcta 3.5 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera parcial 4 puntos Explica el procedimiento experimental de manera correcta 2.5 puntos Explica el procedimiento experimental de manera parcial 5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera correcta 2.5 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera parcial 6 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera correcta 2.5 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera parcial 3 puntos 1 puntos 84 NO LOGRADO Elabora una introducción y objetivo (s) de la práctica de manera incorrecta 0 puntos Desarrolla materiales y métodos de manera incorrecta 0 puntos Explica el procedimiento experimental de manera incorrecta 0 puntos Describe los resultados y discusión de los hallazgos evidenciando el análisis de manera incorrecta 0 puntos Elabora conclusiones, recomendaciones y referencias de manera incorrecta 0 puntos Manual de Práctica de Bioquímica REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS OBLIGATORIAS Bittencourt, J. 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