Práctica 2: Acción de la amilasa sobre el almidón.

Acción de la amilasa sobre el almidón

Autores

Granados Camacho Luis Enrique
Flores Montiel Angélica
Álvarez Santoyo Luis Javier
Irigoyen Martínez Jharodt Adair
Juárez Martínez Alma Rosa Alejandra
Grupo 528

                                                 Preguntas generadoras e hipótesis 

¿Cómo actúa la amilasa sobre el almidón?
Se cree que la amilasa rompe con los enlaces que se encuentren entre las azucares que constituyen al almidón y como resultado de esta acción, la amilasa deja  a la glucosa libre y a la maltosa.
¿Cómo está formado el almidón químicamente?
Se cree que el almidón tiene como principal componente a la glucosa, aunque también posee componentes en menor cantidad como son las  (grasas y minerales). Por lo que al almidón se le es conocido como un polímero de glucosa.
¿Qué es la amilasa desde el punto de vista químico?
La amilasa, es una enzima hidrolasa que tiene la función de catalizar la reacción de hidrólisis de los enlaces 1-4 del componente α-amilasa al digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples. Se produce principalmente en las glándulas salivales (sobre todo en las glándulas parótidas) y en el páncreas. Tiene actividad enzimática a un pH de 7. Cuando una de estas glándulas se inflama, como en la pancreatitis, aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre (amilasemia). El pH óptimo de la amilasa salival es de 6.9.
¿Cuál es papel que desempeña el almidón en los animales?
Se cree que el almidón es un carbohidrato el cual una vez descompuesto a glucosa le dará y ayudara a los animales a proporcionarles energía para el cerebro y sistema nervioso, y son utilizados tambien para alimentar todas sus funciones corporales una vez que éste sea absorbido a través de la sangre.
¿Por qué es necesario para los animales que la amilasa actúe sobre el almidón?
Pensamos que sin la amilasa las largas cadenas de azucares que conforman los almidones no serían absorbidas en su totalidad por los animales y al momento de la digestión esta se desecharía por completo, sin brindar la más mínima energía que la glucosa del almidón proporcionan al cuerpo.

Hipótesis

El almidón es un polisacárido y la amilasa es una enzima por lo que esta romperá los enlaces de almidón y dará como producto final la amilasa, la amilopectina y como resultante final la glucosa y con ayuda del reactivo de Benedic nos ayudará al reconocimiento de azúcares reductores en este caso de la glucosa resultante y el reactivo de Lugol nos ayudará a reconoce la presencia de almidón. En los tubos de ensayo observaremos la coloración que provocarán los reactivos en estos y así determinar la presencia de almidón y azucares reductores en la sustancia.

Objetivos
  • Identificar la acción de la amilasa de la saliva sobre el almidón
  • Identificar los productos de la acción de la amilasa sobre el almidón
  • Caracterizar la digestión enzimática realizada por la secreción de las glándulas salivales. 
Introducción
El almidón es la sustancia con la que las plantas almacenan su alimento en raíces, tubérculos, frutas y semillas. Pero, no sólo es una importante reserva para las plantas, también para los seres humanos, pues éste nos proporciona gran parte de la energía que consumimos, esto a través de los alimentos que ingerimos
Desde el punto de vista químico, el almidón es un polisacárido, el resultado de unir moléculas de glucosa formando largas cadenas, aunque pueden aparecer otros constituyentes en cantidades mínimas como la maltosa.
El almidón es una sustancia que se obtiene exclusivamente de los vegetales que lo sintetizan a partir del dióxido de carbono que toman de la atmósfera y del agua que toman del suelo. En el proceso se absorbe la energía del sol y se almacena en forma de glucosa y uniones entre estas moléculas para formar las largas cadenas del almidón, que pueden llegar a tener hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa.         
La saliva contiene una enzima llamada Amilasa, la cual es capaz de romper las cadenas de almidón (este proceso se le denomina hidrólisis de almidón), donde las moléculas de almidón se sintetizan a cadenas de azúcares simples como la glucosa o maltosa. Así si comemos una galleta salada y la dejamos un cierto tiempo en la boca comenzamos a notar un sabor dulce. Lo que ocurre es que la enzima comienza a romper el almidón en unidades más pequeñas: azúcares.
El almidón es importante porque forma parte de nuestra dieta. Se encuentra en papas, arroz, cereales, frutas, etc. En una dieta sana, la mayor parte de la energía la conseguimos a partir del almidón y las unidades de glucosa que se hidrolizan con ayuda de la ya mencionada amilasa

Material
  •      Papel filtro
  •      Embudo
  •      5 tubos de ensayo
  •           2 goteros
  •      2 cápsulas de porcelana

·      Material biológico:
  •     Muestra de saliva

Sustancias
  •          Agua destilada
  •      Almidón
  •      Reactivo de Benedict
  •      Reactivo de Lugol para almidón

Equipo
  •      Balanza granataria electrónica
  •      Parrilla con agitador magnético


Metodo
Obtención de la enzima amilasa
 Se estimuló la salivación la y el líquido segregado se pasó a un tubo de ensayo.
Obteniendo 1ml de saliva, se le agrega 10 ml de agua destilada, así se obtiene la preparación de enzima base.
Se prepara una solución al 2% de almidón, para lo cual se pesan 2 g de almidón y se disuelven en 100 ml de agua destilada
Se colocan 2 ml de agua destilada en un tubo de ensayo se le agregan 2 ml de la solución de almidón al 2% y 2 ml de la solución base de la enzima. En otro tubo se colocan 2 ml de agua destilada y se le agregan 2 ml de la solución de almidón al 2%.
 Los tubos se colocan en baño maría a 37° C, durante 15 minutos dejando que la amilasa vaya hidrolizando al almidón
Una vez transcurridos los 15 minutos se sacarán los tubos del baño maría y se harán las pruebas del lugol y Benedict
Reacciones de lugol para almidón y Benedict
La prueba del yodo o el lugol permite identificar la presencia de almidón, con este reactivo se obtiene un color azul-violeta característico. Toma 1 ml de la disolución de cada uno de los tubos y añade unas gotas de lugol a cada una de ellas. Si no existe la hidrólisis del almidón la prueba será positiva.
La prueba de Benedict permite identificar a los azucares reductores. Toma 1 ml de cada uno de las disoluciones de los tubos y agrégales 1 ml del reactivo de Benedict, enseguida coloca ambos tubos en baño María, si existe hidrólisis del almidón se formará un precipitado rojo ladrillo que indica la presencia de azúcares como la glucosa y la maltosa

Resultados
No se pude observar el rompimiento de enlaces químicos que realizan las enzimas descomponiendo los polímeros, pero podemos inferir que se realiza este proceso por medio de las pruebas con el reactivo de Benedic que indican la presencia de azucares reductores y Lugol que indica la presencia de almidón.


Análisis de resultados

Enzima. Las enzimas son proteínas complejas que catalizan todas las reacciones bioquímicas, esto quiere decir que solo acelera la reacción química pero la enzima permanece sin cambio, esto es de gran importancia porque pueden reciclarse constantemente y de esta manera la célula no gasta energía en su formación cada vez que necesite.
Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación de una reacción química. Al disminuir la energía de activación, se incrementa la velocidad de la reacción. Además de su importancia como catalizadores biológicos, tienen muchos usos médicos y comerciales.
En este caso la amilasa es un enzima que tiene la función de digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples, se produce principalmente en las glándulas salivares (glándulas parótidas) y en el páncreas.
La sustancia sobre la cual actúa una enzima se llama sustrato.
Los sustratos son específicos para cada enzima:
En este caso el almidón es el sustrato de la amilasa que actúa sobre este rompiéndola en sus componentes.
Las enzimas actúan de acuerdo con la siguiente secuencia: La enzima (E) y el sustrato (S) se combinan para formar un complejo intermedio enzima sustrato (E-S), el cual se descompone formando un producto y regenerando la enzima.
Digestión química. La digestión química degrada las macromoléculas mediante reacciones químicas, donde rompen sus enlaces y las trasforma en sustancias más simples y pequeñas, que sean capaces de atravesar las paredes del intestino delgado y ser absorbidas.
El proceso comienza en la cavidad bucal. En la digestión mecánica los dientes y las mandíbulas rompen y mezclan en alimento con la saliva, mientras la lengua permite q este pase al esófago. En la digestión química aparece la acción de las glándulas salivales. Estas secretan saliva (agua, electrolitos (Na, K), encimas (amilasa salival y lipasa salival)). La amilasa salival degrada el almidón, (de carbono complejo) hasta maltosa (de carbono con 2 glucosas). Pero no todo el almidón se degrada en la boca. También la lipasa salival actúa sobre las grasas dando lugar a compuestos más sencillos como son los ácidos grasos. Al conjunto de alimentos más sencillos la secreción salival se les denomina “bolo alimenticio”.
Digestión mecánica. La digestión mecánica es la ruptura del alimento donde sufren una transformación física que afecta a su estado sin modificar su composición química y esta ayuda a que avance por el tubo digestivo. Permite q el alimento se mezcle con secreciones del tracto digestivo, además, hace q los alimentos se pongan en contacto con las paredes del tubo digestivo, de modo que se favorezca su absorción. En la boca las piezas dentales trituran el alimento a la vez que valiéndose de la lengua lo mezclan con la saliva producida por tres pares de glándulas salivales. La saliva contiene mucus (que lubrica el alimento) y amilasa (enzima que inicia la degradación química de los almidones).
Degradación. Es el resultado de los procesos de digestión, asimilación y metabolización de un compuesto orgánico llevado a cabo por bacterias, hongos, protozoos y otros organismos. En principio, todo compuesto sintetizado biológicamente puede ser descompuesto biológicamente. Sin embargo, muchos compuestos biológicos (lignina, celulosa, etc.) son difícilmente degradados por los microorganismos debido a sus características químicas.
En los humanos también puede ser conocido como digestión, que es la degradación de los alimentos en moléculas muy pequeñas capaces de entrar en las células. Puede ser mecánica, como la trituración que realizan los dientes, o química, como la acción de las enzimas digestivas.
Saliva: fluido orgánico complejo producido por las glándulas salivales en la cavidad bucal, e involucrada en la primera fase de la digestión. Se caracteriza por tener componentes como: agua, iones cloruro, bicarbonato, fosfato, moco (contenido de mucina y glicoproteina), lisozima, enzimas (ptialina y lipasa lingual), esterina, entre otras sustancias.
Azucares Simples y Complejas: Los carbohidratos son las moléculas fundamentales de almacenamiento de energía en la mayoría de los seres vivos. Forman parte de las estructuras de las células vivas; los carbohidratos son también llamados glúcidos, pueden ser moléculas pequeñas, conocidas como azucares, o moléculas más grandes y complejas. Hay 3 tipos de principales de carbohidratos, clasificados  de acuerdo con el número de moléculas de azúcar que contienen.
Los monosacáridos (azucares simples) como la ribosa, la glucosa y la fructosa, contienen solo una molécula de azúcar. Los disacáridos consisten en dos moléculas de azúcar simples unidas covalentemente como la sacarosa (azúcar de caña), maltosa (azúcar de malta) y lactosa (azúcar de leche). Los polisacáridos como la celulosa y el almidón, contienen muchas moléculas de azúcar simples unidas entre sí.
Polímeros: Gr. polus, mucho + meris, parte o porción; “muchas partes” por lo general las moléculas grandes, como los polisacáridos, que están constituidas de subunidades idénticas o similares, reciben este nombre, una molécula grande compuesta por muchas subunidades moleculares similares o idénticas.
Monómeros: Gr. monos, único + meros, parte; “una sola parte” son consideradas las subunidades de los polisacáridos son moléculas simples, relativamente pequeñas, que puede unirse a otras y formar un polímero.
Reacciones químicas en el interior del cuerpo: Es la interacción entre átomos, iones o moléculas en el interior de nuestro cuerpo que da como resultado la formación de nuevas combinaciones de átomos, iones o moléculas; formación o rotura de enlaces químicos.

Replanteación de la hipótesis

Se interferirá en la reacción del rompimiento de la enzima amilasa con el almidón y con ayuda de los reactivos de Lugol y Benedic se observará la presencia de almidón y azucares reductores por medio del color que torne las sustancias: azul (Lugol, presencia de almidón), rojizo ladrillo (Benedic, presencia de azucares reductores).

Conclusión

Cómo el equipo pudo observar, nuestra hipótesis fue errónea en nuestro procedimiento, ya que realmente no se pudo notar la diferencia entre Lugol y Benedict, no hubo una coloración distinta en la sustancia de la enzima amilasa ni de la sustancia de almidón, por lo tanto no se pudo inferir el rompimiento de los enlaces y mucho menos se pudo comprobar la presencia de azucares simples, lo que nos lleva a creer que lo único capaz de producir este resultado es el erróneo modo de llevar a cabo el procedimiento.
Sin embargo, a través de conocimiento previo de la forma de actuar de las enzimas y su funcionamiento, el quipo pudo inferir el rompimiento sin la necesidad de los reactivos.
El equipo considera de gran importancia el trabajo de las enzimas dentro del sistema digestivo humano ya que sin ellas, el resto del proceso de digestión no podría llevarse a cabo de una manera eficaz o con el mayor aprovechamiento posible.

Bibliografia




W de Gowin



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