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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS DE LA SALUD

Protocolo de práctica para laboratorios virtuales 151030 - Bioquímica

Marisol Villalobos Hernández Directora Curso Adaptado de: Protocolo de prácticas virtuales Escuela Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería (UNAD)

4 de mayo de 2020

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Manual Laboratorio Virtual

BIOQUIMICA PROTOCOLO DE PRÁCTICA: CURSO 151030

https://www.google.com/search?q=imagenes+laboratorio+quimica&rlz

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1. PRESENTACIÓN DE COMPONENTE PRÁCTICO (LABORATORIO VIRTUAL)

ESTUDIANTE • Realizacion de la práctica virtual basandose en las guía suministradas • Elaboración del informe con los lineamientos indicados y Normas APA. • Evaluación final en linea.

TUTOR LABORATORIO • Acompañamiento sincrónico, seguimiento del proceso con cada uno de los estudiantes • Generación y Registro de nota en el OIL.

DIRECTOR DE CURSO • Orientación del proceso.

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2. CARACTERÍSTICAS GENERALES Introducción

El componente practico del curso de Bioquímica es un espacio académico necesario para alcanzar las competencias del estudiante de los programas en su formación básica, donde se familiariza con la bioseguridad, el manejo y cuidados del material de laboratorio, teniendo en cuenta las normas de Bioseguridad. Involucrándolo en la comprensión de análisis que les permite identificar macromoléculas como aminoácidos, lípidos, proteínas y actividad enzimática. La bioquímica es una rama de la ciencia encargada de descifrar los mecanismos esenciales de los seres vivos, el progreso en la ciencia se realiza mediante la observación y experimentación. La práctica de laboratorio integra, en el estudiante la habilidad de trabajar en simuladores virtuales utilizando las técnicas más habituales de un laboratorio bioquímico y aprendiendo a interpretar los resultados experimentales, además el estudiante debe adquirir los elementos formativos que incluye: lectura previa de esta guía, planeación de la actividad, disposición, resolución de problemas con la metodología empleada, interpretación de resultados y presentación de resultados en el informe de laboratorio. El presente protocolo está diseñado para servir como referencia a los eventos prácticos del curso de Bioquímica de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Escuela de Ciencias de la Salud. El documento presenta cinco prácticas de laboratorio y una evaluación final, especialmente pensadas para complementar el avance teórico del curso. Las prácticas de laboratorio pretenden servir como complemento de aprendizaje autónomo a los aspectos revisados en la parte teórica. Sin embargo, requieren de

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una preparación y compromiso particular para garantizar el cumplimiento de los objetivos, en tal sentido es recomendable revisar antes de cada evento práctico, la guía anexa y a partir de ella elaborar un informe de laboratorio.

Justificación Intencionalidades formativas

Cada práctica debe conducir a un producto que se verá plasmado en un informe de laboratorio que el estudiante elaborará de manera individual, el cual servirá como referencia para determinar hasta qué punto se logró avanzar en el desarrollo de los objetivos. Finalmente, se propone el uso de lecturas y libros especializados en Bioquímica, además de ayudas audiovisuales y visitas a sitios web, que sirvan como complemento a las prácticas y como herramientas para la construcción de los informes de laboratorio. Es requisito para los estudiantes de Tecnología en Regencia de Farmacia y formación profesional de Administración en salud. PROPÓSITOS:  Desarrollar el pensamiento científico en los estudiantes. OBJETIVOS GENERAL: Que el estudiante adquiera una preparación en Bioquímica que le permita comprender la transversalidad que tiene la actividad práctica, tanto en otros cursos del programa de estudio como en las actividades profesionales que él desempeñará, así mismo que le permitan desarrollar una actitud de pensamiento crítico y de liderazgo en el trabajo que se de en el grupo. METAS:  Aplicar los conceptos relacionados con la Bioquímica a través de actividades experimentales simuladas.  Los estudiantes observan, analizan, simulan, comprueban y dan solución adecuada a problemas de interés disciplinar para el desarrollo de

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Denominación de prácticas

Número de horas Porcentaje Curso Evaluado por proyecto

Informe o productos a entregar

habilidades de pensamiento y destrezas instrumentales que puedan ser aplicadas en el ejercicio de su profesión, su campo de interés y la vida diaria. Práctica No 1: Reconocimiento de materiales de laboratorio y normas de seguridad de trabajo en el laboratorio. Práctica No 2: Identificación cualitativa de aminoácidos y proteínas. Práctica No 3: Identificación y propiedades de Lípidos. Práctica No 4: Factores físicos y químicos en la actividad enzimática. Práctica No 5: Cuantificación de proteínas. Práctica No. 6: Evaluación en línea. 18 La rúbrica de evaluación del laboratorio 25% del curso, equivalente a 125 puntos de 500 Totales. SI_X__

NO__

El desarrollo del laboratorio virtual de Bioquímica se realiza de manera individual. Cada estudiante entrega un único informe que contenga la totalidad de las prácticas de laboratorio cumpliendo con los requisitos de: Portada Introducción Desarrollo de la guía Conclusiones Referentes Bibliográficos El informe será entregado un día después de finalizada la última sesión de laboratorio programada.

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3. DESCRIPCIÓN DE PRÁCTICAS PRACTICA No. 1 – RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DE LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO

Tipo de práctica

Porcentaje de evaluación Horas de la práctica Temáticas de la práctica

Intencionalidades formativas

Presencial Autodirigida Otra Simulado ¿Cuál 14,4%

Remota

3 Conocimiento de los materiales más utilizados y las normas de seguridad básicas para trabajar en un laboratorio químico. PROPÓSITO El trabajo en el laboratorio es un componente importante del curso académico de Bioquímica. Es por eso que se hace necesario no solo conocer los diversos equipos y materiales que se utilizan en un laboratorio de química, sino también las normas de seguridad y de manejo de los mismos. OBJETIVOS  Familiarizar al estudiante con los diversos materiales, implementos y equipos usados en el Laboratorio. 

Instruir al estudiante en las reglas básicas de comportamiento y seguridad dentro de un laboratorio.

META  Identificar y aplicar las normas de seguridad de trabajo en el laboratorio de química, reconociendo a su vez los símbolos de peligrosidad usados para determinar las características de sustancias peligrosas.  Adquirir el hábito de trabajar de forma segura, limpia y ordenada. para proteger su integridad personal, grupal y el espacio físico.

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Fundamentación Teórica Parte I - Reconocimiento de materiales de laboratorio. En el laboratorio se emplean una variedad de implementos para la realización de los experimentos, algunos de ellos son denominados volumétricos, ya que se usan para medir volúmenes de fluidos, ya sean líquidos o gases. Algunos se emplean para calentar, por lo que se emplean materiales refractarios para su elaboración. Otros materiales se emplean para soporte, que son elaborados de metal, plástico o madera.

Parte II Normas de seguridad de trabajo en el laboratorio  

Nunca trabaje solo en el laboratorio. Experiencias no autorizadas no deben realizarse.



No consuma ni beba ningún tipo de alimento mientras esté en el laboratorio. Siempre utilice los implementos de protección como gafas, guantes, batas entre otros. Lea cuidadosamente las instrucciones de los reactivos antes de trabajar con ellos. Conozca los símbolos de peligrosidad de las etiquetas. Cuando trabaje con fuego tenga la precaución de recogerse el pelo (si es largo). No fume en el laboratorio.

   

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     

Nunca apunte la boca de los tubos de ensayo hacía usted o hacia un compañero. No exponga al fuego los reactivos inflamables. Trabaje lejos de fuentes de agua cuando trabaje con reactivos que reaccionan violentamente con ella, por ejemplo, con los metales alcalinos. Prepare siempre un mapa de proceso para estar seguro de lo que está haciendo. Cuando termine de trabajar asegúrese que las fuentes de gas, luz y agua queden cerradas. Cuando mezcle ácidos concentrados y agua, vierta el ácido sobre el agua.

Primeros auxilios en el laboratorio      

 

En caso de accidente siga las siguientes reglas básicas de atención inmediata. Informe cualquier accidente, por pequeño que sea. Si cae ácido en sus ojos, lávelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Inmediatamente enjuague con solución diluida de bicarbonato de sodio, seguido nuevamente con agua. Si cae álcali en sus ojos, lávelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Inmediatamente enjuague con solución diluida de ácido bórico y finalice nuevamente con agua. Si cae otra sustancia química en sus ojos, lávelos con suficiente agua corriente durante unos 15 minutos. Se recomienda la asistencia de un médico. Si se derrama algún tipo de ácido (excepto ácido sulfúrico concentrado) en su piel, lave el área afectada con suficiente agua y aplique una pasta de bicarbonato de sodio durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua. En caso de que el ácido derramado haya sido el sulfúrico, seque la parte de piel afectada lo más posible con una toalla o algún otro tipo de textil, antes de lavar con agua y luego siga el procedimiento ya indicado. Si se derrama algún tipo de base en su piel, lave el área afectada con suficiente agua y aplique una solución de ácido bórico durante unos minutos. Enjuague finalmente con agua. Utilice las instrucciones de un botiquín en caso de quemaduras y cortaduras.

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Descripción de la práctica. Esta práctica se dividirá en dos partes:  La primera se dedicará para que el estudiante reconozca los diferentes materiales básicos, equipos y sus usos.  En la segunda, debe conocer las diferentes normas de seguridad, extinción de incendios, reglamento de laboratorio y los sitios de disposición final de residuos de laboratorio. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) Normas, procedimientos y tablas de seguridad en el laboratorio. Equipo de computo con conexión a internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica  Prevención en el Laboratorio. Instituto Asturiano de Prevención: https://www.youtube.com/watch?v=KwpVi8yfroY Link consultado el 13 de abril de 2020  Reglamentación Normas de Bioseguridad Laboratorios UNAD: https://academia.unad.edu.co/laboratorios-normas-de-bioseguridad Link consultado el 30 de abril del 2020.  Simulador materiales de laboratorio Química: https://chemix.org/ Link consultado el 30 de abril del 2020.  Usos del material de laboratorio: Link consultado el 30 de abril del 2020. RECOMENDACIÓN Es importante conocer las reglas de disposición de materiales y reactivos químicos usados, con el propósito de no causar contaminación. Lo más recomendable es desechar los diferentes reactivos en por lo menos tres recipientes separados que el ayudante o encargado del laboratorio debe mantener: Uno para ácidos, uno para bases y otro para solventes. Metodología CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. Leer la guía de la práctica y teoría sobre el tema; preparar el informe con la información de la práctica. FORMA DE TRABAJO. Individual. PROCEDIMIENTO.

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PARTE I. MATERIAL DE LABORATORIO 1. El uso adecuado del laboratorio de química está sujeto al conocimiento de materiales, equipos y reactivos que éste contenga. Por tal motivo, es imprescindible que usted lea y ubique correctamente cada uno de estos materiales en el programa “Chemix-Draw Lab”, accediendo mediante el enlace que se encuentra en la Figura 1 (si presenta dificultades para cargar el simulador debido al Plug-in de flash player, consultar el siguiente enlace: https://www.java.com/es/download/help/enable_browser.xml):

Figura 1. Simulador de material de laboratorio de uso frecuente. Consultado el 30 de abril de 2020 y disponible en línea: https://chemix.org 2. Tome un pantallazo de los materiales de laboratorio solicitados para completar la Tabla 1 y consulte el grafico y uso de cada material de laboratorio identificado, se sugiere el siguiente recurso: Material de laboratorio (disponible en línea: http://147.96.70.122/manual_de_practicas/home.html?2__material_d e_laboratorio.htm) CLASIFICACION MATERIAL DE VIDRIO

GRAFICO

NOMBRE

USO

Erlenmeyer Vaso de precipitados Matraz volumétrico

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Tubo de Centrífuga Probeta graduada Tubo de ensayo Cristalizador MATERIAL DE SOPORTE

Pinza para tubo de ensayo Tripode

MATERIAL DE PORCELANA EQUIPOS

Espátula Aro Metálico Mortero Crisol Centrifuga Placa calefacatora Baño de agua

Tabla 1. Material de uso frecuente en el laboratorio identificado en el simulador “Chemix-Draw Lab”. 3. Consulte los pictogramas y complete el siguiente cuadro. Pictograma

Definición

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4. En cuanto accidentes en el laboratorio, Enumere las medidas que se toman en caso de presentarse fuego en el laboratorio y realice un cuadro donde explique las categorías de identificación de extintores. PARTE II. NORMAS DE SEGURIDAD 5. Observe los siguientes videos sobre información sobre las normas de seguridad en el laboratorio, esté atento a la información proporcionada y conteste las siguientes preguntas, accediendo al enlace que se encuentra en la Figura 2.

Figura 2. PREVECION EN EL LABORATORIO DEL INSTITUTO ASTURIANO DE PREVENCION: https://www.youtube.com/watch?v=KwpVi8yfroY (Link consultado el 30 de abril de 2020)

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6. Lea la Reglamentación Normas de Bioseguridad Laboratorios UNAD: https://academia.unad.edu.co/laboratorios-normas-de-bioseguridad (Link consultado el 30 de abril del 2020) y de respuesta a las siguientes preguntas: 7. Enumere cuales son las normas básicas de bioseguridad que se deben tener en cuenta de acuerdo a los videos. 8. Describir cuales son los equipos de protección colectiva para situaciones de accidentes o emergencias que se observan el en video de prevención, indicando su función. 9. Menciones posibles riesgos que representas las diferentes sustancias químicas para la salud.

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PRACTICA No. 2 –

IDENTIFICACION CUALITATIVA DE AMINOACIDOS Y PROTEINAS

Tipo de práctica

Porcentaje de evaluación Horas de la práctica Temáticas práctica

de

Intencionalidades formativas

Presencial Autodirigida Otra Simulado ¿Cuál 14,4%

Remota

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la Propiedades proteínas.

bioquímicas

de

aminoácidos

y

PROPÓSITOS  Diferenciar algunos métodos colorimétricos para identificar aminoácidos y proteínas.  Adquirir destreza para la realización de los métodos cualitativos OBJETIVO GENERAL Comprobar mediante diferentes pruebas la presencia de aminoácidos o proteínas en diferentes muestras. COMPETENCIA  Que los estudiantes, se familiaricen con los métodos colorimétricos.

Fundamentación Teórica Referente teórico de proteínas y aminoácidos. Las proteínas son macromoléculas complejas desde los puntos de vista físico y funcional, que desempeñan múltiples funciones de importancia crucial. La función de una proteína depende de su estructura tridimensional o conformación. Están formadas por cadenas lineales de aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos, sin orden aparente. Los aminoácidos son compuestos orgánicos que contienen grupos amino y carboxilo y por lo tanto poseen propiedades acidas y básicas. Todos los organismos emplean los mismos 20 aminoácidos como bloques constructivos para armar las moléculas de proteína. A estos 20 aminoácidos se les llama aminoácidos comunes, estándar o normales.

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A pesar de la poca cantidad de los aminoácidos, se puede obtener una variedad enorme de distintos polipéptidos al unir los 20 aminoácidos comunes para formar distintas combinaciones. En los 20 aminoácidos comunes, los grupos amino y carboxilo están unidos al mismo átomo de carbono: el átomo de carbono alfa. Así, todos los aminoácidos estándar que contienen las proteínas son alfa-aminoácidos. La síntesis de las proteínas ocurre mediante la unión entre sí de las cadenas de aminoácidos. Los distintos aminoácidos imparten diferentes comportamientos químicos en la estructura de las proteínas. Debido a la presencia de diferentes aminoácidos en las uniones peptídicas las proteínas reaccionan con una variedad de compuestos formando productos coloreados. Los aminoácidos tiene tres tipos de reacciones químicas importantes: (1) reacciones debido a la presencia del grupo carboxilo (COO- ). (2) reacciones debidas al grupo amino (NH) (3) reacciones debido al grupo R. Las reacciones debidas al grupo carboxilo y al grupo amino son generales y se dan para todos los aminoácidos. Las reacciones del radical R son reacciones específicas; por ejemplo, cisteína da una reacción para azufre, triptófano da ciertas reacciones de color debido a que su molécula contiene el grupo indol, tirosina da otras reacciones de color debido a su grupo fenólico, etc. Existen reacciones de coloración que son específicas para aminoácidos de esas proteínas y son importantes tanto para la detección como para el dopaje de aminoácidos y proteínas. Existen también reacciones generales porque sirven para caracterizar grupos comunes a todas las proteínas como grupos amino o uniones. CLASIFICACION DE LOS AMINOACIDOS GRUPOS R Apolares alifáticos

PROPIEDADES DE LOS AMINOACIDOS Los grupos R de esta clase de aminoácidos son apolares e hidrofóbicos. Las cadenas laterales de la alanina, valina, leucina e isoleucina tienden a agruparse entre sí en las proteínas, estabilizando las estructuras proteicas a través de interacciones hidrofóbicas.

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Otros aminoácidos que conforman este grupo son: glicina, metionina y prolina. Aromáticos Aromáticos

Fenilalanina, Tirosina y Triptófano, con sus cadenas laterales aromáticas, son relativamente apolares. (hidrofóbicos). Todos ellos pueden participar de interacciones hidrofóbicas.

Polares sin carga

Los grupos R de estos aminoácidos son más solubles en agua, que los aminoácidos apolares, debido a que contienen grupos funcionales que forman puentes de hidrógeno con el agua. Incluye este grupo la serina, treonina, cisteína, asparagina y glutamina. Estos aminoácidos pueden tener el grupo R cargado positivamente (básicos) o negativamente (ácidos), siendo más hidrofílicos que los demás aminoácidos.

Cargados

Los aminoácidos en los que los grupos R tienen una carga neta positiva significativa a pH 7.0 Lisina, arginina e histidina Con una carga neta negativa a pH 7.0 son: aspartamo y el glutamato. Tabla 2 Aminoácidos proteicos con nomenclatura clásica sistema de tres letras y sistema de una sola letra, impuesto en genética molecular. Nomenclatura. Una letra

Tres letras

Nombre

A

Ala

Alanina

Clasificación

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G

Gly

Glicina

I

Ile

Isoleucina Ae

L

Leu

Leucina Ae

V

Val

Valina

F

Phe

W

Trp

Fenilalanina Ae Triptófano Ae

C

Cys

Cisteina

M

Met

Metionina Ae

N

Asn

Asparagina

Q

Gln

Glutamina

S

Ser

Serina

T

Thr

Treonina Ae

Y

Tyr

Tirosina

R

Arg

Arginina

H

His

Histidina Ae

K

Lys

Lisina

D

Asp

E

Glu

P

Pro

Ac. Aspártico o Aspartato Ac. Glutamico o Glutamato Prolina

Apolares alifáticos

Apolares aromáticos

Apolares con azufre

Polares alifáticos y sin carga

Polar aromático y sin carga

Polar con carga positiva

Polar con carga negativa Iminoacido

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Ae = Aminoácido esencial Tomado de: Manual de Prácticas de Laboratorio de bioquímica, Universidad Nacional Autónoma de México.

Descripción de la práctica Esta práctica se dividirá en dos partes:  La primera se dedicará para que el estudiante refuerce los conocimientos de las propiedades Bioquímicas de los aminoácidos y proteínas.  En la segunda, observar la realización de los análisis para detección cualitativa de aminoácidos y proteínas Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) Equipo de computo con conexión a internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica  Video de identificación de aminoácidos y proteínas. Laboratorio https://www.youtube.com/watch?v=V6TV6aeJQQA Link consultado el 30 de abril del 2020.  Video de Aminoácidos y proteínas: Identificación cualitativa https://www.youtube.com/watch?v=xubq3xOssWU Metodología CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. El estudiante debe conocer:  El manejo del material básico del laboratorio.  las normas de seguridad y el reglamento de trabajo en el laboratorio.  Propiedades de aminoácidos y proteínas.  Pruebas bioquímicas para identificación cualitativa de proteínas y aminoácidos. FORMA DE TRABAJO. Individual.

PROCEDIMIENTO. PARTE I- CONOCIMIENTOS DE LAS PROPIEDADES BIOQUIMICAS Para desarrollar la práctica y comprender los términos deben acceder al enlace que se encuentran en la Figura 1 (si presenta dificultades para cargar el

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simulador debido al Plug-in de flash player, consultar el siguiente enlace: https://www.java.com/es/download/help/enable_browser.xml).

Figura 1. Aminoácidos y proteínas: identificación cualitativa. Universidad politécnica de Valencia (UPV). Instituto de ciencias de la educación. https://www.youtube.com/watch?v=xubq3xOssWU Link consultado el 30 de abril de 2020. 1. Acceder al video graduando la opción de volumen. 2. Observar el video detalladamente donde les indican conceptos básicos que permiten comprobar la realización de diferentes pruebas para demostrar la presencia de aminoácidos y proteínas. PARTE II – IDENTIFICACION DE AMINOACIDOS Y PROTEINAS. 3. Observe el siguiente recurso virtual Figura 2, esté atento a la información proporcionada y conteste las preguntas que se encuentran anexas.

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Figura 2. Identificación de aminoácidos y proteínas: laboratorio UPV. https://www.youtube.com/watch?v=V6TV6aeJQQA Link consultado el 30 de abril de 2020. 4. Preguntas para resolver: a. Relacionar las pruebas bioquímicas descritas en el video y que fueron desarrolladas, tanto para los aminoácidos como para las proteínas, realice un cuadro donde escribe columnas de pruebas, descripción breve del procedimiento y explique la reacción química que ocurre con cada una de las muestras y los reactivos. b. Cuales pruebas están positivas (identificar color) y porque? c. Defina los siguientes términos: aminoácidos, proteínas, análisis cualitativo y análisis cuantitativo. A NÁLISIS DE RESULTADOS: Responder las preguntas anteriormente descritas y esto se consignarán en el Informe final de la práctica.

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PRACTICA No. 3 – IDENTIFICACION Y PROPIEDADES DE LIPIDOS Tipo de práctica Presencial Autodirigida Remota Otra Simulado ¿Cuál Porcentaje de 14,4% evaluación Horas de la práctica 3 Temáticas de la Identificación y propiedades de los lípidos. práctica Intencionalidades PROPÓSITO formativas Comprobar mediante un experimento de laboratorio y describir los conceptos de lípidos. OBJETIVO GENERAL Identificar las propiedades de los lípidos COMPETENCIAS Qué el estudiante adquiera habilidad de observación, análisis y deducción con los conceptos de estas moléculas orgánicas. Fundamentación Teórica Los lípidos (del griego lypos, grasa) son biomoléculas orgánicas que estan básicamente constituidas por Carbono, Hidrógenos y Oxígeno, aunque este último elemento se encuentra en proporciones mucho más bajas que los dos primeros, son insolubles en agua, se encuentran en los tejidos adiposos y en otras partes del cuerpo animal y humano. Además, pueden contener Fosforo, Nitrógeno y Azufre, son solubles en disolventes orgánicos como el benceno, bencina y cloroformo. Constituyen un grupo de sustancias muy heterogéneas con características químicas diversas, pero con algunas propiedades físicas comunes, que podrían resumirse en estas dos: _ Son mayoritariamente insolubles en agua. _ Son solubles en disolventes orgánicos, tales como éter, cloroformo, alcanos (ej: hexano), benceno, acetona y alcoholes. De acuerdo a la estructura química los lípidos se clasifican en dos grupos, de acuerdo al contenido en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos insaponificables).

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La saponificación consiste en una hidrólisis alcalina de la preparación lipídica (con KOH o NaOH). Los lípidos derivados de ácidos grasos (ácidos monocarboxílicos de cadena larga) dan lugar a sales alcalinas (jabones) y alcohol, que son fácilmente extraíbles en medio acuoso. El Sudán III es un colorante que se utiliza para detectar específicamente las grasas, porque es insoluble en agua y en cambio es soluble en las grasas. Al ser de color rojo, cuando se disuelve tiñe las grasas de color rojo anaranjado. Descripción de la práctica Esta práctica se dividirá en tres partes:  La primera se dedicará para que el estudiante haga un repaso de Identificación de Lípidos.  En la segunda; observarán el procedimiento de análisis de laboratorio de la reacción con Sudan III y la interpretación cualitativa.  En la tercera; se observa el procedimiento de análisis de laboratorio mediante la saponificación de lípidos. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) M ATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Equipo de computo con conexión a internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica Características de Lípidos  Vídeo Identificación de Lípidos. García A, 2020. Identificación de Lípidos [Archivo de video] recuperado en https://youtu.be/h9L_994VXyk Link consultado el 30 de abril de 2020. 

Video Laboratorio experimental- Lipidos U. Nacional sede Manizales. https://www.youtube.com/watch?v=Dsx00q1voC4 Link consultado el 30 de abril de 2020 Metodología CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. El estudiante debe leer la guía de la práctica y conocer sobre Identificación de lípidos. FORMA DE TRABAJO. Individual.

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PROCEDIMIENTO. PARTE I. IDENTIFICACION DE LIPIDOS. 1. El conocimiento sobre lípidos es imprescindible para el entendimiento de la actividad, por tal motivo es importante acceder al enlace de la Figura 1.

Figura 1. Identificación de Lípidos. García A, 2020. recuperado en https://youtu.be/h9L_994VXyk. Link consultado el 30 de abril de 2020. PARTE II-LABORATORIO EXPERIMENTAL METODO SUDAN III. 2. Observe el siguiente video explicativo sobre Laboratorio experimental de Identificación de lípidos mediante el métodos de Sudan III. Esté atento a la información suministrada, Figura 2.

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Figura 2. Video Laboratorio experimental- Lípidos U. Nacional sede Manizales. https://www.youtube.com/watch?v=Dsx00q1voC4 Link consultado el 30 de abril de 2020 3. Con base en el experimento y el video explicativo proporcionado, responda: a. Indique lo que ocurre con la mezcla aceite – sudan III y agua y sudan III. Explique a qué se debe la diferencia entre ambos resultados. b. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite transcurridos unos minutos de reposo? c. ¿Y con la de los otros compuestos empleados? ¿A qué se deben las diferencias observadas entre ambas emulsiones? d. ¿Qué ocurre con la emulsión cuando se le añade detergente? PARTE III-METODO DE SAPONIFICACION. Se analizará el método de Saponificación mediante registro fotográfico de un grupo de estudiantes de la UNAD que desarrolló el siguiente protocolo. 4. Para el procedimiento adicionaron a un tubo de ensayo 2mL de aceite vegetal y 2mL de una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 20%, agitaron vigorosamente y llevaron a incubación en baño maría durante 30 minutos a 37°C, una vez terminado el tiempo de incubación el resultado obtenido fue el que se muestra a continuación en la Figura 3.

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SUSTANCIA

Aceite Vegetal 3ml

REACTIVO

IMAGEN

3ml de NaOH (1N) Saponificación NaOH

Aceite Vegetal 3ml

3ml de KOH

Saponificación KOH Figura 3. Saponificación muestra de Aceite de oliva Fuente: Laboratorio Bioquímica CEAD Acacías 16-04 2019 5. Observe y resuelva. a. Qué tipo de reacción química ocurre con los lípidos cuando se realiza el proceso de saponificación? b. Identifique las tres fases hidróxido de sodio, aceite y lípido saponificado en la imagen resultado del proceso de saponificación. c. Qué son los jabones? ¿Cómo se pueden obtener los jabones? d. ¿Por qué en la saponificación la glicerina aparece en la fase acuosa? e. ¿Qué enzima logra en el aparato digestivo la hidrólisis de las grasas? A NÁLISIS DE RESULTADOS: Responder las preguntas anteriormente descritas y esto se consignarán en el Informe final de la práctica.

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PRACTICA No. 4 – FACTORES FISICOS Y QUIMICOS EN LA ACTIVIDAD ENZIMATICA Tipo de practica Presencial Autodirigida Remota Otra ¿Cuál SIMULADA Porcentaje de 14,4% evaluación Horas de la 3 practica Temáticas de la Factores físicos, químicos y actividad práctica enzimática. Intencionalidades PROPÓSITO formativas Qué los estudiantes apliquen los conocimientos de cinética e inhibición enzimática, a partir de ensayos de laboratorio. OBJETIVO GENERAL

Encontrar las condiciones óptimas de pH y temperatura para la enzima. COMPETENCIAS

El estudiante relaciona los procedimientos de laboratorio de la actividad enzimática y las condiciones del medio ambiente en el que se encuentra. Fundamentación Teórica Las enzimas son macromoléculas proteínicas cuya función es catalizar reacciones químicas, realizando un cambio químico específico sobre el sustrato sobre el que actúan, poseen grupos químicos ionizables (carboxilos -COOH; amino -NH2; tiol -SH; imidazol, etc.) en las cadenas laterales de sus aminoácidos. El pH óptimo de una enzima puede guardar relación con cierta carga eléctrica de la superficie, o con condiciones óptimas para la fijación de la enzima a su sustrato. Cuando hay un exceso de iones hidrogeno, las enzimas los unen a sus moléculas y ante un déficit los ceden. Según el pH del medio, estos grupos pueden tener carga eléctrica positiva, negativa o neutra. Como la conformación de las proteínas depende, en parte, de sus cargas eléctricas, habrá un pH en el cual la conformación será la más adecuada para la actividad catalítica, este es el llamado pH óptimo. Cuando la concentración de iones

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hidrógeno es muy baja en comparación con la concentración óptima, la molécula los cede desapareciendo cargas positivas o apareciendo cargas negativas en su superficie. Ante una concentración elevada de iones hidrógeno, algunos se fijan a la molécula desapareciendo cargas (-) o poniendo cargas (+) que no existían. 57 La mayoría de las enzimas son muy sensibles a los cambios de pH. Desviaciones de pocas décimas por encima o por debajo del pH óptimo pueden afectar drásticamente su actividad. Así, la pepsina gástrica tiene un pH óptimo de 2, la ureasa lo tiene a pH 7 y la arginasa lo tiene a pH 10. Como ligeros cambios del pH pueden provocar la desnaturalización de la proteína, los seres vivos han desarrollado sistemas más o menos complejos para mantener estable el pH intracelular: Los amortiguadores fisiológicos. La temperatura a la cual la actividad catalítica es máxima se llama temperatura óptima. La actividad catalítica es afectada por influencia de la temperatura ya que un incremento de 10°C duplica la velocidad de reacción, hasta ciertos límites. El calor es un factor que desnaturaliza las proteínas, por lo tanto si la temperatura se eleva demasiado, la enzima pierde su actividad, por otra parte la concentración de la enzima influye siempre y cuando haya sustrato disponible, un aumento en la concentración de la enzima aumenta la velocidad enzimática hacia cierto límite. Las reacciones catalizadas por enzimas siguen esta ley general. Sin embargo, al final, si la energía cinética de la enzima excede a la barrera energética, se rompen los enlaces débiles de hidrogeno que conservan su estructura secundaria y terciaria. A esta temperatura predomina la desnaturalización con pérdida precipitada de la actividad catalítica. Por tanto las enzimas muestran una temperatura óptima de acción. Los límites de actividad para la mayor parte de las enzimas tiene lugar entre los 10°C y 50°C; la temperatura óptima para las enzimas en el cuerpo se halla alrededor de 37°C. Descripción de la práctica En la práctica se determinará el efecto de factores físicos y químicos en la cinética enzimática de la enzima 6-O-α-L-ramnosil-D-glucosidasa, mediante el análisis de cambios colorimétricos a través de espectrofotometría en simulador. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) M ATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Equipo de computo con conexión a internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica

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

Simulador en línea Herráez A. s.f. Biomodel. Laboratorios virtuales . ensayo de actividad enzimática [disponible en línea] recuperado en http://biomodel.uah.es/lab/abs/activ_enz.htm link consultado el 12 de abril de 2020

Metodología CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.  Conceptos de Actividad enzimática y su utilización clínica.  Entender y practicar los principios de espectrofotometría FORMA DE TRABAJO. Individual. PROCEDIMIENTO. 1. Ingresar al simulador de ensayo de actividad enzimática, mediante el enlace de la Figura 1. 2. Antes de iniciar el desarrollo de la práctica da clic en el fundamento del ensayo. Figura 2, parte inferior derecha de la pantalla (recuadro rosado en la imagen).

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Figura 1. Simulador de ensayo de actividad enzimática disponible en línea Consultado el 13 de abril de 2020 y disponible en línea: http://biomodel.uah.es/lab/abs/activ_enz.htm

Figura 2. Simulador de ensayo de actividad enzimática disponible en línea Consultado el 13 de abril de 2020 y disponible en línea: http://biomodel.uah.es/lab/abs/activ_enz.htm 3. Construya una tabla en Excel o en un libro de notas como la tabla que se observa en la parte derecha del simulador, si desea puede utilizar esta tabla e ir agregando filas durante la simulación del experimento. 4. Seleccionar 3 temperaturas en un rango de 30◦C a 80◦C y seleccionar 3 pH en el rango de 3 a 11, en lo posible buscar que tanto las temperaturas como los pH tengan representantes en toda la amplitud de los rangos. Para seleccionar el pH o la temperatura debe desplazar los controles hacia arriba o hacia abajo. 5. Construir una tabla donde realice las combinaciones de cada temperatura con cada pH como se indica en la tabla 1, si no la construye{o antes de iniciar el experimento y no va a usar la tabla del simulador). Al final deberá tener 9 combinaciones entre las dos condiciones a evaluar (reemplace las temperatura 1 a 3 y pH 1 a 3 seleccionados por usted en el punto 1), y registre la absorbancia obtenida al realizar la simulación. Tabla 1. Temperatura y pH evaluados sobre la actividad enzimática

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COMBINACION TEMPERATURA pH ABSORBANCIA 1 Temperatura 1 pH 1 2 Temperatura 1 pH 2 3 Temperatura 1 pH 3 4 Temperatura 2 pH 1 5 Temperatura 2 pH 2 6 Temperatura 2 pH 3 7 Temperatura 3 pH 1 8 Temperatura 3 pH 2 9 Temperatura 3 pH 3 6. Con cada una de las combinaciones realizar la simulación siguiendo los 4 pasos que le indica el simulador. 7. Registre en la tabla después de cada simulación el valor de la absorbancia obtenido en la pantalla del espectrofotómetro en la casilla de la combinación correspondiente. 8. Una vez realizados todos los ensayos simulados grafique la absorbancia en función de la temperatura o del pH (debe tener presente que deberá realizar 6 gráficas, ya que por ejemplo, con cada uno de los pH siempre tendrá 3 datos te temperatura donde variará la absorbancia y lo mismo sucederá cuando grafique siendo constante la temperatura por cada temperatura tendrá 3 pH con absorbancia variable). 9. A partir de estas gráficas determine la temperatura y el pH óptimo para la actividad de la enzima 6-O-α-L-ramnosil-D-glucosidasa, justifique la respuesta.

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PRACTICA No. 5 – CUANTIFICACION DE PROTEINAS Tipo de práctica Presencial Autodirigida Otra Simulado ¿Cuál 14,4%

Remota

Porcentaje de evaluación Horas de la práctica 3 Temáticas de la  Propiedades estructurales de aminoácidos y práctica proteínas. PROPÓSITO  Familiarizar a los estudiantes con las proteinas y aminoácidos.  Relacionar las propiedades estructurales y químicas de los aminoácidos y proteínas, a partir de procedimientos de laboratorio que describen su comportamiento bioquímico. OBJETIVOS

Conocer métodos de cuantificación de proteínas y aplicar los conceptos de curva de calibración. COMPETENCIA  El estudiante relaciona los procedimientos de laboratorio sobre estructura de las proteínas, 43 a través de medidas experimentales físicas y químicas.

Fundamentación Teórica Para el estudio de la estructura de una proteína, de la actividad de una enzima o el contenido proteínico de un alimento, es necesario conocer cuantitativamente la concentración de las proteínas. Existen diferentes métodos para la cuantificación de proteínas. Muchos de estos métodos se basan en: a) la propiedad intrínseca de las proteínas para absorber luz en el UV, b) para la formación de derivados químicos, o c) la capacidad que tienen las proteínas de formar complejos. Entre los métodos que se basan en la formación de complejos colorimétricos entre las proteínas y reactivos específicos se encuentran: Bradford, Lowry y Biuret.

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Método de Bradford Está basado en el cambio de color del colorante azul brillante de Coomassie en respuesta a diferentes concentraciones de proteínas. Este compuesto interacciona con aminoácidos básicos (especialmente arginina) y aromáticos. Esta unión del colorante con las proteínas provoca un cambio en el máximo de absorción del colorante desde 465 a 595 nm. Por lo tanto, este método se basa en la propiedad del Azul Brillante de Coomasie G-250 de presentarse en dos formas con colores diferentes, rojo y azul. La forma roja se convierte en azul cuando el 44 colorante se une a la proteína. Experimentalmente se mide la diferencia de Absorbancias entre 595 y 465 nm. Descripción de la práctica  En esta práctica se evaluará la concentración de proteínas en una muestra mediante la cuantificación por métodos espectrofotométricos simulados. Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) M ATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Equipo de computo con conexión a internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica  Vídeo de cuantificación de proteínas. Fundamentos de la de cuantificación de proteínas Peñaranda L. 2020. Práctica # 5: Cuantificación de proteínas [Archivo de vídeo] recuperado en https://youtu.be/NH7BBGUXqos  Simulador en línea Herráez A. s.f. Biomodel. Laboratorios virtuales . Espectrofotómetro UV-VIS Virtual [disponible en línea] disponible en http://biomodel.uah.es/lab/abs/espectro.htm Link consultado el 2 de mayo de 2020 Metodología CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.  El estudiante debe conocer a cerca de la cuantificación de proteínas. FORMA DE TRABAJO. Individual. PROCEDIMIENTO. PARTE I-Cuantificación de proteínas.

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Se realizará un reconocimiento donde se explica los fundamentos de la cuantificación de proteínas, accediendo al enlace de la Figura 1.

Figura 1. Cuantificación de proteínas Peñaranda L. 2020. Link: https://youtu.be/NH7BBGUXqos Consultado 2 de mayo de 2020 PARTE II-Comprobación de la cuantificación de Proteínas 1. Visualizar el siguiente video donde se explican las instrucciones para poder acceder al simulador. Figura 2.

Figura 2. Explicación del funcionamiento de simulador. Bioquímica UNAD. 2020. Práctica 5. Disponible en el link: https://youtu.be/sTdNFBhE9eA. Consultado 3 de mayo de 2020 34

2. La cuantificación de proteínas se realizará empleando el simulador de espectrofotometría UV-VIS de biomodel, al que se podrá acceder en la Figura 3.

Figura 3. Simulador de espectrofotómetro UV-VIS disponible en línea http://biomodel.uah.es/lab/abs/espectro.htm 3. Leer atentamente las instrucciones y proceder a realizar las Actividades, siguiendo paso a paso las instrucciones dadas por el simulador: Actividad 1. Relación entre absorbancia y concentración Actividad 2 y 2A. Fundamento de un ensayo de cuantificación de proteínas Actividad 3. Espectro de absorción de la hemoglobina Nota: Recuerde tomar capturas de los datos y espectros en cada fase del proceso en cada actividad. ANALISIS DE RESULTADOS. 

Responder los interrogantes que encuentra en cada actividad en los ítems Análisis cualitativo de resultados y Análisis cuantitativo de resultados. Consignar su respuesta en el informe de la práctica.

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PRACTICA No. 6 – EVALUACION DE LA PRACTICA Tipo de práctica Presencial Autodirigida Remota Otra En línea ¿Cuál Porcentaje de 28% evaluación Horas de la práctica 3 Temáticas de la  Evaluación final de los temas vistos en la práctica práctica. PROPÓSITO  El estudiante debe demostrar que ha realizado la conexión entre los conceptos aprendidos en el curso y la aplicación que ha realizado en el laboratorio simulado OBJETIVOS Evaluar la capacidad de comprensión y entendimiento de las propiedades estructurales y químicas de los aminoácidos, proteinas, lípidos y acción enzimática a partir del laboratorio que describen su comportamiento. COMPETENCIA  Promover y reconocer el aprendizaje del estudiante Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos) M ATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS Equipo de computo con conexión a internet. Metodología Enlace del Cuestionario proporcionado por el tutor responsable del laboratorio.

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FUENTES DOCUMENTALES

Herráez A. s.f. Biomodel. Laboratorios virtuales . Simulador de espectros de absorción ultravioleta de proteínas y ácidos nucleicos [disponible en línea] recuperado en http://biomodel.uah.es/lab/SDS-PAGE/inicio.htm OVI - Identificación de Lípidos. https://youtu.be/h9L_994VXyk.

García

A,

2020.

recuperado

en

Simulador de material de laboratorio de uso frecuente. Disponible en línea https://chemix.org Video de Cuantificación de proteínas. Peñaranda L. 2020. Disponible en línea. https://youtu.be/NH7BBGUXqos Video Identificación de aminoácidos y proteínas: https://www.youtube.com/watch?v=V6TV6aeJQQA

laboratorio

UPV.

Video Laboratorio experimental- Lípidos U. Nacional sede Manizales. Disponible en línea. https://www.youtube.com/watch?v=Dsx00q1voC4 Video de prevención en el Laboratorio. Instituto Asturiano de Prevención. https://www.youtube.com/watch?v=KwpVi8yfroY

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