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Asignatura: bioquimica, Profesor: Biofarmacia Biofarmacia, Carrera: Administración y Dirección de Empresas, Universidad: UDIMA
Tipo: Apuntes
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Plaza Ramón y Cajal, Madrid, 2013
[email protected] Grupo B
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El almidón es la principal forma de reserva carbonada en plantas superiores Además de
ello se utiliza como un potente identificador de drogas y para determinar la calidad de
los productos.
En esta investigación se evaluó la progresión de cada una de las soluciones (glucosa,
glucosa fosfato, tampón fosfato y almidón respectivamente) cuando son expuestas al
lugol (disolución utilizada para identificación de almidones, glucógeno y ciertas
dextrinas).
Se observo que la solución de glucosa fosfato al estar expuesta a la enzima
amilofosforilasa conseguía formar almidón mientras que simultáneamente la solución
almidón se iba sintetizando en glucosa hasta un cierto momento en el que las reacciones
se revertían.
Listado de las palabras clave más utilizadas
Almidón
Amilosa
Amilopectina
Glucosa
Glucanos
Reactivo Benedict
Pipeta Pasteur
Enzima
Tampón fosfato
Para elaborar un estudio
El almidón es un homopolisacárido de reserva energética predominante en las plantas,
constituido por la unión de grandes cantidades de monómeros de glucosa y se encuentra
en los amiloplastos de las células vegetales.
El almidón está formado por dos compuestos de diferente estructura:
En este informe se revisa el estado del conocimiento sobre la biosíntesis del almidón,
sus transformaciones, metodología de laboratorio e identificación de azúcares
reductores.
En primer lugar se obtuvo el extracto enzimático. Para ello, se homogeneizaron 100 g
de tubérculo de patata (Solanum tuberosum) sin la zona suberifica con 50 ml de una
solución fría de cianuro potásico (KCN) 0,01 M (este reactivo es tóxico, por lo que
conviene tomar precauciones). Se filtró dicho homogeneizado a través de gasa en frío,
después se dejó reposar durante dos minutos y se eliminó el precipitado, obteniendo así
el extracto enzimático.
Después se procedió a la preparación de los medios de incubación, para lo que se
prepararon cuatro tubos de ensayo con las siguientes soluciones: el tubo 1 contenía 3ml
de glucosa al 0,2% y 1 ml de agua destilada; el tubo 2 contenía 3 ml de glucosa-1-P al
0,2% y 1 ml de agua destilada; el tubo 3 contenía 3 ml de glucosa al 0,2% y 1 ml de
tampón fosfato (pH 7,2); el último tubo (tubo 4) contenía 1 ml de almidón al 0,2% y 1
ml de tampón fosfato (pH 7,2). Todo esto se resumió en la siguiente tabla:
Se añadieron 3 ml del extracto enzimático a cada uno de los tubos de ensayo, se taparon
con algodón y se agitaron ligeramente. Seguidamente se tomó con una pipeta Pasteur
una pequeña cantidad del tubo 1 y se depositó en el primer pocillo de la porcelana
escavada, realizando la misma operación con todos los tubos, siendo muy importante
usar una pipeta Pasteur distinta para cada tubo. A continuación se añadió unas gotas de
lugol el cada pocillo y se observaron los resultados. Se realizó esta operación cada 5
minutos durante 40 minutos.
Soluciones Volumen (ml)
TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 TUBO 4
Glucosa 0,2% 3 - 3 -
Glucosa-1-P 0,2% - 3 - -
Tampón fosfato (pH 7,2) - - 1 1
Almidón 0,2% - - - 3
Agua destilada 1 1 - -
En el experimento queríamos poner de manifiesto la síntesis enzimática del almidón.
El almidón es un homopolisacárido que cumple una función de reserva energética en vegetales. Está formado por amilosa (cadenas largas no ramificadas de moléculas de α-D-glucosa unidas mediante enlaces α(1-4) que adoptan una forma helicoidal) y amilopectina (formado por un esqueleto de monómeros de α-D-glucosa con enlaces α(1-4) y puntos de ramificación con enlaces α(1-6) cada 15 ó 30 monómeros) como se muestra en la figura 5.
En el tubo dos, el cual contenía 3 ml de glucosa-1-P al 0,2% y 1 ml de agua destilada, se puede observar cómo a lo largo que pasa el tiempo se sintetiza más cantidad de almidón (al principio no reacciona con el lugol pero al cabo de un tiempo si, y cada vez el color de la reacción es más oscuro, lo que nos indica que la cantidad de almidón aumenta). Esto no ocurre en el caso del tubo 1 o el tubo 3, los cuales en vez de glucosa fosfato contenían solo glucosa (no reaccionan con el lugol). De estos resultados podemos deducir que para que las moléculas de glucosa se unan formando cadenas para dar lugar al almidón, es necesaria cierta cantidad de energía. El enlace de la glucosa-1-P es un enlace muy energético que, al ser roto por el complejo enzimático libera esa energía que se utiliza para unir dos moléculas de glucosa. Este proceso se realiza repetidamente.
n moléc. Glucosa + 1gucosa-1-P (n+1)moléc. Glucosa + Pi
En el tubo 4 observamos la reacción inversa a la del tubo 2, a medida que pasa el tiempo, hay menos almidón (al principio reacciona con el lugol de manera que observamos un violeta oscuro, casi negro. A medida que pasa el tiempo este violeta se aclara). Esto se explica de la siguiente manera: la enzima (amilofosforilasa) tiene una función doble, puesto que sintetiza almidón pero también lo degrada. En ausencia de almidón (tubo 2) se pone de manifiesto su función de síntesis pero cuando hay almidón presente (tubo 4) siempre tenderá a degradar, liberando moléculas de glucosa al medio, habiéndose iniciado la degradación por el extremo no reductor. Se trata de la degradación fosforilante del almidón, que en las plantas tiene lugar cuando la concentración de fosfato inorgánico es alta.
En los tubos 1 y 3 no se produce reacción alguna, ya que no es posible extraer la energía necesaria para sintetizar almidón, al no poseer las moléculas de glucosa ningún enlace energético.
Para comprobar que en el tubo 4 se ha liberado glucosa al medio, nos valemos de la función reductora de esta molécula. El reactivo de Benedict, que se utiliza para detectar la presencia de azúcares reductores, reacciona con la glucosa liberada en el tubo 4 formándose un precipitado de color teja, lo que confirma que el almidón se ha degradado.
Con este experimento se ponen de manifiesto las condiciones necesarias para sintetizar almidón. El almidón es una fuente de energía rápida y por eso es imprescindible en la dieta humana. Conociendo la manera de sintetizarlo artificialmente se pueden desarrollar complementos alimenticios de gran utilidad en países subdesarrollados donde el hambre es un problema importante.
T. McKee, Bioquímica. La Base Molecular de la Vida. Ed. McGraw-Hill
Interamericana, 2009 , 4ª edición
D.L.Nelson, M.M.Cox. Lehninger Principios de Bioquímica. Ed. Omega, 2009, 5ª
edición
Lázaro Faleiro,Plinio Tesis doctoral Farmacia UCM
http://eprints.ucm.es/16552/1/T314222.pdf
