FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA
AÑO 2015
GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE
INDICE Organización de la Cátedra Condiciones para aprobar la materia Objetivos Generales de la Materia Programa de la materia Programa analítico Cronograma de clases de bioquímica Bibliografía recomendada y complementaria Instructivo para confección de monografía Normas de Bioseguridad Materiales de Laboratorio Laboratorios Laboratorio de Proteínas Reacción del Biuret Prueba de Heller Laboratorio de Enzimas Reconocimiento y Desnaturalización de la Catalasa Laboratorio de Ácidos Nucleicos Electroforesis de ADN Bioseguridad (1) Laboratorio de Glúcidos Molisch Lugol Fehling Laboratorio de Lípidos Formación de emulsiones Saponificación Bioseguridad (2) Laboratorio de Metabolismo de Lípidos Caracterización de Cuerpos Cetónicos en orina Laboratorio de Hormonas Determinación de glucosa en orina con tiras reactivas Laboratorio de Vitaminas Det. del poder reductor deL ácido ascórbico (Vitamina C): Reacción de Fehling Reacción de Lugol Bioseguridad (3) Laboratorio de digestión de Rumiantes Monogástricos y Aves Hidrólisis del almidón Determinación de Tripsina en Mat. Fecal de aves Detección de microorganismos yodófilos Análisis del Licor Ruminal: Bioseguridad (4) Ejercicios de Seminario
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Organización de la Cátedra de Bioquímica Nómina de Docentes de la Cátedra Apellido y Nombres Cargo Docente Dedicación Dra. GLADIS LILIA SANDOVAL (GLS) Prof. Titular. Exclusiva M.V. ENRIQUE CELSO ALMIRÓN (ECA) Prof. Adjunto. Semiexclusiva MSc Bioq. GRACIELA P. ESQUIVEL (PEL) Jefe de trabajos Prácticos Simple Dra. MSc SILVANA LICIA MARUÑAK (SLM) Aux. Docente de I Exclusiva MSc Bioq. MARÍA BÁRBARA DE BIASIO (MBDB) Aux. Docente de I Exclusiva M.V. GLADYS ROXANA E. OBREGÓN (GREO) Aux. Docente de I Simple M.V. VALERIA INÉS AMABLE (VIA)* Aux. Docente de I Simple M.V. GABRIELA LAFFONT (GVL) Aux. Docente de I Simple M.V. MARIANO PINO (MSP) ** Aux. Docente de I Semiexclusiva Sr CLAUDIO R. ROMERO Ayudante Alumno Simple Srta MARÍA EUGENIA DIAZ BURATOVICH Ayudante Alumno Simple Srta. DANIELA ELIZABETH CARROCINO Ayudante Alumno Simple *En uso de licencia sin goce de haberes. **Dedicación simple completando una semidedicación hasta finalizar la licencia*. Iniciación y finalización del Ciclo lectivo 2013: Fecha de Iniciación 06/04/15 Fecha de Finalización 06/07/15
Clase Inaugural Evaluación Integral
Modalidad: Cursado promocional – Primer cuatrimestre. El presente régimen promocional de la materia incluye la opción de regularizarla para ser aprobada en las sucesivas mesas de examen. Días y Horarios de Clases: lunes y jueves entre las 8:00 y las 16:00 o 18hs Horarios, Salones y Docentes a cargo de clases Clase Comisión de Horario TP Clases Teóricas (IT) Todas 10:00-12:00 Clases Prácticas Áulicas
Clases de la modalidad semipresencial
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8:00-10:00
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8:00-10:00 12:00-14:00
4 5 6 7
12:00-14:00 14:00-16:00 14:00-16:00 A convenir
CLASES DE BIOQUÍMICA TEÓRICOS: LUNES Y JUEVES 10 A 12 hs
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Docente a cargo Sandoval/Almirón/ Doc.Asignado María B. De Biasio Silvana L. Maruñak Gabriela Valeria Laffont Gladys Obregón Mariano Pino Claudio Romero Patricia Esquivel
Salón Lunes / Jueves Modular “B” Modular “B” / Salón Schiffo Modular “C” Modular “B” Modular “C” Modular “B” Modular “C” Modular “B”/a convenir
GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE SEMINARIOS EN DÍAS COMUNES (SIN LABORATORIO NI RECUPERATORIO DE PARCIALES) LUNES Y JUEVES DOCENTE COMISIÓN HORARIO A/C LUNES JUEVES
1 2 3 4 5 6 7
8,00 A 10,00 MBDB
MODULAR B A.sCHIFFO
8,00 A 10,01 SLM
MODULAR C MODULAR C
12 A 14
GVL
MODULAR B MODULAR B
12 A 14
GREO
MODULAR C MODULAR C
14 A 16
MSP
MODULAR B MODULAR B
14 A 16
CRR
MODULAR C MODULAR C
16 PEL
MODULAR B MODULAR B
EN DÍAS CON LABORATORIO Y SEMINARIOS
LUNES
JUEVES SEMINARIOS (CP ó Sem)
COMISIÓN
HORARIOS
DOCENTES A/C
COMISIÓN
HORARIOS
DOCENTES A/C
1 2 3
8 A 10
MBDB
12 A 14
GREO
8 A 10
SLM
14 A 16
MSP
12 A 14
GVL
4 5 6
14 A 16
CRR
8,00-9,30
MBDB
12,00-13,30
MBDB
13,30 - 15,00
SLM
15,00 - 16,30
SLM
16,30 - 18,00
GVL
18,00 - 19,30
GVL
LABORATORIOS (L) COM 4a COM 4b COM 5a COM 5b COM 6a COM 6b
8,00-9,30
GREO
12,00-13,30
GREO
13,30 - 15,00
MSP
15,00 - 16,30
MSP
16,30 - 18,00
CRR
18,00 - 19,30
CRR
COM 1a COM 1b COM 2a COM 2b COM 3a COM 3b
Modalidad: Cursado promocional – Primer cuatrimestre. El presente régimen promocional de la materia incluye la opción de regularizarla para ser aprobada en las sucesivas mesas de examen. Desarrollo de las clases La materia se desarrolla según dictado cuatrimestral y régimen promocional para los alumnos inscriptos. Son dieciséis (16) unidades temáticas (UT) del Programa Analítico vigente, distribuidas en 4 unidades modulares (UM) las que incluyen 15 introducciones teóricas, 15 clases prácticas
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE áulicas y 4 de Laboratorio, 4 evaluaciones parciales, con sus recuperatorios (uno para cada una + uno extraordinario) y una evaluación integral (VER CRONOGRAMA). Introducciones Teóricas (IT) Días LUNES y JUEVES de 10:00 a 12:00 a cargo de la Profesora Titular, el Profesor Adjunto, con la colaboración de los demás docentes diplomados (según asignación de temas). Se desarrollan los conceptos centrales de los temas del programa analítico vigente, remarcando los aspectos más importantes, utilizando diferentes recursos didácticos, a los cuales los alumnos tienen acceso para consultar, copiar o fotocopiar, como por ejemplo archivos informáticos, láminas y transparencias. Todo el material para los alumnos está accesible en la dirección web del Blog de la Cátedra: www.catbioquimicavet.ecaths.com Las clases tendrán una duración de 2 horas reloj y son de carácter optativo en general. Clases Prácticas Áulicas (CP) Clases de 2 horas reloj de duración, desarrolladas los días LUNES y JUEVES en aulas Modular “B”, Modulares C y aula Schiffo, en forma simultánea en tres turnos, según comisiones (Nº 1 a 6). Se requiere asistencia mínima de un 80 % para los alumnos que desean promocionar la materia y 75 % para la regularización. Se evalúan mediante cuestionarios o trabajos prácticos que se resuelven y discuten en el contexto de la clase. Con la participación en los trabajos indicados en cada clase práctica, se califican con escala de 1 a 10. Estas actividades tendrán evaluaciones en cada UM. Trabajos Prácticos de Laboratorio (L) Clases de 2 (dos) horas reloj de duración (cuatro L en total), desarrolladas en días LUNES y JUEVES en el Laboratorio de Ciencias Básicas, en forma sucesiva en turnos a partir de las 8:00 horas, según las 6 (seis) comisiones de laboratorio. De asistencia y aprobación obligatoria, se requieren 4/4 para los alumnos promocionales de la materia y 3/4 para los regulares. La calificación se corresponderá con nota del 1 al 10. Los requisitos son vestimenta adecuada (guardapolvo, guantes, etc.), participación en prácticos, presentación de protocolos completos y aprobación de una evaluación oral o escrita sobre los trabajos prácticos de cada L. Esta instancia también debe ser aprobada para acceder al examen escrito de cada evaluación parcial (el 100 % para los alumnos que desean promocionar la materia y el 75 % para los que la vayan a regularizar). Evaluación del proceso Como se desprende de lo anteriormente expuesto, cada evaluación parcial tiene varias instancias de aprobación: Actividad intra-aula Cada clase práctica requiere de la lectura previa del tema, se efectuarán diferentes modalidades de evaluación (oral o escrita, individual y/o grupal). Además, de la misma manera los alumnos deben aprobar los Laboratorios implementados. En ambos casos (CP y L), los alumnos que desean promocionar la materia deberán aprobar el 100 % de las clases asistidas y los que la vayan a regularizar el 75 % de las clases dadas; dicha aprobación los habilita para responder el cuestionario escrito. Las notas obtenidas corresponderán con una escala de aprobación de entre 6 a 10; notas inferiores serán insuficientes y de ser necesario, el trabajo práctico deberá ser recuperado con actividades ad hoc. Actividad extra-aula Paralelamente al desarrollo de las clases en el aula, se utilizarán dos modalidades de trabajo grupal extra-aula: 1) producción escrita (monografía) y defensa oral sobre temas puntuales; actividad denominada “exposiciones grupales”, que son presentadas en 10 a 15 min por cada grupo en diferentes clases prácticas durante el cursado. 2) Además, se requiere a los alumnos una búsqueda de trabajos de investigación sobre temas asignados previamente, con lectura grupal, interpretación y
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE exposición en clases según normas explícitas. Estas actividades también serán evaluadas en la misma forma que las actividades intra-aula y con los mismos efectos. Evaluación escrita (cuestionario) Se implementarán en los horarios que se informan en transparentes, una por cada UM, en número de cuatro en total, cada una con un recuperatorio (para alumnos regulares). Se deberá aprobar con nota 7 (siete) o más para la promoción y nota de 6 (seis) o más para la regularización. Evaluaciones recuperatorias (oral) Los alumnos que no alcancen el puntaje requerido para la promoción y cumplan con los demás requisitos de la materia, podrán recuperar una sola evaluación parcial en una sola oportunidad. De no alcanzar ese objetivo solo podrán acceder a regularizar la materia. Para los alumnos que vayan a regularizar cada parcial desaprobado tiene un recuperatorio y, tendrán derecho a una evaluación recuperatoria extraordinaria en caso de que adeudaren un solo parcial para regularizar la materia. Evaluación integral Los alumnos que cuenten con una asistencia del 80% o mayor, que obtengan nota igual o superior a siete en todas las evaluaciones parciales y cumplan con las demás condiciones para la promoción de la materia accederán al examen integral. Este consistirá en una evaluación escrita integradora, debiendo contestar correctamente el 60% como mínimo de los contenidos; este resultado determinará la nota final para la aprobación de la materia con calificaciones de 6 a 10.
CONDICIONES PARA APROBAR LA MATERIA Alumnos promocionados La condición de alumno “promocionado” en Bioquímica se alcanza al finalizar cada dictado intensivo de esta materia cumpliendo las siguientes exigencias. a) Asistencia al 80% de las clases como mínimo (se incluyen las CP y, según disponibilidad de salones, las IT). b) Aprobación del 100 % de los parciales (los trabajos prácticos de laboratorio deben aprobarse en su totalidad ya que son parte de las evaluaciones parciales), habiendo obtenido un puntaje para la evaluación escrita de 7 (siete) o superior en cada UM. c) Para permitir el acceso a los mecanismos descriptos de promoción, los alumnos que hayan obtenido nota inferior a siete en una sola evaluación parcial tendrán derecho a un solo recuperatorio. d) Aprobación de una Evaluación Integral con un puntaje mínimo de seis (6). Alumnos regulares Si no cumplieren con los requisitos de la promoción pero asistieran al 75% de las clases y aprobaran con un mínimo de seis (6) puntos el 75 % de las Evaluaciones Parciales y de los Laboratorios (3 de 4 parciales y L aprobados) quedarán en condición de alumnos “regulares”. En esta última condición podrán aprobar la materia en las mesas constituidas al efecto, en la forma establecida según reglamentación vigente. Las evaluaciones parciales con nota inferior a seis tendrán sus respectivos recuperatorios, teniéndose una segunda posibilidad en el caso de que el alumno adeudare solo una para regularizar la asignatura. Si no cumpliesen con las condiciones descritas para la regularización de la materia, los alumnos quedarán en condición de “Libres”, con posibilidad de rendir un examen. Alumnos libres Los que no reúnan las condiciones para la promoción o la regularización de la materia se considerarán alumnos “libres” y podrán rendir un Examen Libre según la reglamentación vigente (con actividad práctica, un escrito y un oral sin bolillero).
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OBJETIVOS GENERALES DE LA MATERIA Los objetivos generales de la Bioquímica son que el alumno conozca las estructuras de los compuestos presentes en los organismos vivos, sus roles y los esquemas metabólicos de valor universal que dan lugar a los procesos vitales; y que pueda identificar aspectos que destaquen las implicancias de esos conocimientos en Veterinaria. Estos objetivos se alcanzarán mediante: 1) El estudio de a) la terminología, el ambiente de las reacciones bioquímicas vitales y los métodos de estudio de la materia; b) las estructuras, propiedades y roles de los componentes orgánicos e inorgánicos de la matriz vital; c) la bioquímica de la digestión, la absorción, el transporte, almacenamiento y los destinos metabólicos principales de las moléculas presentes en los organismos vivos; y d) los mecanismos de regulación e integración metabólicos. 2) La incorporación de destrezas en: a) técnicas que permitan comprobar algunas de las propiedades de los componentes orgánicos e inorgánicos de la matriz vital e incorporar aspectos fundamentales de la metodología de trabajo y del rol del laboratorio en el ámbito de competencia del médico veterinario; y b) ensayos de búsqueda y análisis bibliográfico y exposición oral de temas relacionados con las estructuras y metabolismos de las distintas moléculas biológicas CONTENIDOS MÍNIMOS Definición y alcances de la Bioquímica estructural y la Bioquímica dinámica. Terminología y métodos de estudio. Formas químicas, propiedades y roles de los compuestos inorgánicos del organismo animal. Estructuras, propiedades e importancia del material genético, proteínas, glúcidos, lípidos y algunos de sus compuestos derivados o asociados. Estructuras, propiedades y mecanismos de acción de las enzimas, vitaminas y otras coenzimas. Bioenergética: estructura y metabolismo de las moléculas responsables del transporte, almacenamiento y cesión de energía. Principales rutas metabólicas que siguen los ácidos nucleicos, proteínas, glúcidos, lípidos y sus respectivas moléculas constituyentes o asociadas. Procesos bioquímicos de la digestión en animales monogástricos, aves y rumiantes, que conducen al aprovechamiento de los alimentos. Naturaleza química, propiedades de los principales grupos, mecanismos de acción e importancia de las hormonas en la regulación e integración metabólica. PRERREQUISITOS Conocimientos básicos de Química General, Inorgánica y Orgánica y Físico-Química; especialmente en cuanto a lo concerniente a: Átomo, materia, sustancia, elementos, isótopos, valencia, uniones químicas entre átomos y entre moléculas. Iones, ácidos y bases; pH y sistemas buffer. Estados físicos de la materia. Soluciones, molaridad, molalidad, normalidad. Análisis químico cuali y cuantitativo. Conceptos de energía, tipos, reacciones químicas, equilibrio de las reacciones. Sistemas físicos, entalpía, entropía, energía libre. Compuestos orgánicos, hidrocarburos, funciones orgánicas. Isomería plana y estereoisomería. Nociones de la estructura microscópica y molecular de las células eucarióticas y procarióticas. Unidades base del sistema SI y otras de uso común en físico-química. PROGRAMA PLAN DE ESTUDIOS 2008 VIGENTE DESDE EL AÑO 2009 (Resolución Nº 451/2008) OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Unidad Temática Nº 1: BIOQUÍMICA Y BIOMOLÉCULAS Delimitar el campo que abarca la Bioquímica, conocer sus implicancias, su importancia en Medicina Veterinaria, la terminología que emplea y los métodos de estudio.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Comprender la importancia del ambiente acuoso en los procesos bioquímicos que tienen lugar en la matriz vital y el rol de los compuestos inorgánicos y orgánicos. Unidad Temática Nº 2: PROTEINAS Reconocer la estructura, las propiedades, los criterios de clasificación y la importancia biológica de los aminoácidos, péptidos y proteínas y de algunos compuestos derivados. Unidad Temática Nº 3: ENZIMOLOGÍA Reconocer la naturaleza, propiedades, nomenclatura y mecanismos de acción de las enzimas y deducir su importancia en el organismo y sus aplicaciones en ciencias médicas. Unidad Temática Nº 4: METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS Y PROTEINAS Reconocer las principales rutas metabólicas en las que están implicadas las proteínas, los aminoácidos y las moléculas asociadas o derivadas y reconocer las estructuras, propiedades y productos de aminoácidos y bases nitrogenadas en diferentes especies animales. Unidad Temática Nº 5: ACIDOS NUCLEICOS Conocer la naturaleza de la estructura del material genético en diferentes tipos celulares y las propiedades e importancia de las moléculas componentes de las nucleoproteínas y nucleótidos libres. Unidad Temática Nº 6: METABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS Conocer las principales rutas metabólicas en las que están implicados los ácidos nucleicos y sus moléculas constituyentes. Unidad Temática Nº 7: GLUCIDOS Conocer clasificación, estructura, propiedades, importancia de los glúcidos y de los compuestos derivados y las técnicas para su caracterización. Unidad Temática Nº 8: METABOLISMO GLUCÍDICO Comprender los roles, orígenes y destinos de los glúcidos en el organismo animal e identificar las principales rutas de su metabolismo y las conexiones con los demás compuestos no glucídicos. Unidad Temática Nº 9: LIPIDOS Conocer clasificación, estructura, propiedades, importancia de los lípidos y las sustancias asociadas a ellos y las técnicas para su caracterización Unidad Temática Nº 10: METABOLISMO LIPÍDICO Comprender los roles de los lípidos y sustancias asociadas o derivadas en el organismo animal y conocer las principales rutas del metabolismo de los ácidos grasos y los lípidos y los destinos de dichas moléculas en los diferentes organismos vivos. Unidad Temática Nº 11: VITAMINAS Reconocer las estructuras, propiedades y reacciones químicas en las que intervienen las vitaminas y deducir su importancia en el organismo animal, en especial en su rol como coenzimas. Unidad Temática Nº 12: ASPECTOS MOLECULARES DE LA ACCIÓN HORMONAL: BIOQUÍMICA DE LAS HORMONAS Diferenciar la distinta naturaleza química de las hormonas y las propiedades de los principales grupos, reconocer las estructuras básicas, los mecanismos de acción y su importancia en la regulación e integración metabólicas.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Unidad Temática Nº 13: UTILIZACION DE LA ENERGIA POR LOS ORGANISMOS VIVOS Reconocer las moléculas responsables del transporte, almacenamiento y cesión de energía para el normal funcionamiento orgánico, las rutas aeróbicas y anaeróbicas y la síntesis de compuestos ricos en energía. Unidad Temática Nº 14: BIOQUÍMICA DE LA DIGESTION EN MONOGÁSTRICOS Y AVES Identificar los procesos bioquímicos de la digestión en animales monogástricos y aves, los mecanismos de acción, sustratos y productos de las enzimas de las diferentes partes del tracto digestivo y sus particularidades. Unidad Temática Nº 15: BIOQUÍMICA DE LA DIGESTION EN EL RUMIANTE Conocer el rol de los microorganismos ruminales, las condiciones y particularidades de los procesos bioquímicos digestivos de los rumiantes y su importancia en el aprovechamiento de los alimentos, en especial de la celulosa y el nitrógeno no proteico. Unidad Temática Nº 16: INTEGRACIÓN Y CONTROL DE LOS PROCESOS METABÓLICOS Reconocer los esquemas metabólicos de valor universal que dan lugar a los procesos vitales y su integración en el metabolismo intermedio, profundizando en ejemplos para comprender la interrelación y control de las vías metabólicas. Adquirir el concepto de “lesión bioquímica” y la noción de la importancia de su identificación para poder predecir las consecuencias de la alteración de los procesos bioquímicos “normales” y para reconocer las armas disponibles en bioquímica clínica y el rol del laboratorio en el ámbito de competencia del médico veterinario. PROGRAMA ANALITICO Unidad Temática Nº 1 BIOQUÍMICA Y BIOMOLÉCULAS a) Definición, alcances como disciplina y como ciencia interdisciplinaria. Bioquímica descriptiva y bioquímica dinámica. Objeto e importancia de la Bioquímica actual. Fuentes bibliográficas. Bioquímica y Medicina Veterinaria. Terminología científica. Métodos de estudio. Bioseguridad. b) Bioelementos. Clasificación y funciones de los principales bioelementos. Biomoléculas: organización jerárquica molecular en las células. Medios extra e intracelular. Agua y electrolitos. Estructuras molecular y macromolecular del agua; rol en los sistemas biológicos, acción como disolvente, ionización de la molécula y participación en el equilibrio iónico. Distribución del agua en el organismo animal; proporciones en los diferentes tejidos. Unidad Temática Nº 2 PROTEINAS a) Concepto. Aminoácidos: definición, clasificación. Estructuras y propiedades de los aminoácidos que constituyen las proteínas y de los aminoácidos no proteicos; importancia del tamaño y polaridad de las cadenas laterales. Aplicación en el estudio de las proteínas. Ión bipolar. Comportamiento ácido base de los aminoácidos, propiedades eléctricas. Punto isoeléctrico. Propiedades ópticas, estereoisomería. Aminoácidos esenciales. El enlace peptídico. b) Polipéptidos y proteínas: importancia y diversidad funcional de las proteínas. Clasificación según su función. Clasificación según su forma: fibrosas y globulares. Estructura de las proteínas; fuerzas covalentes y no covalentes determinantes. Niveles de organización estructural: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Propiedades generales. Factores físico-químicos que condicionan la conformación de las proteínas. Desnaturalización: agentes que alteran la estructura nativa. Hidrólisis. Diferencias entre proteínas animales y vegetales. Péptidos, polipéptidos y proteínas de interés en medicina. Proteínas transportadoras de oxígeno: mioglobina y hemoglobina. Inmunoglobulinas: tipos, zona variable, sitio de unión al antígeno, región constante y región
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE variable. Glucoproteínas: estructura molecular de los sistemas de transportadores de membrana, canales iónicos y receptores. Unidad Temática Nº 3 ENZIMOLOGIA a) Definición. Naturaleza química de enzimas, coenzimas, cofactores, zimógenos e isoenzimas. Nomenclatura y clasificación según la Unión Internacional de Bioquímica. Propiedades de las enzimas. Diferencias con catalizadores inorgánicos. Sitio catalítico y otras regiones de la superficie de las enzimas. Especificidad. Asimetría de la unión enzima-sustrato. Compartimentalización celular de las enzimas. Sistemas enzimáticos extracelulares. Asociaciones multienzimáticas. b) Mecanismo de acción enzimatica: unión enzima-sustrato; modelos de “llave y cerradura” o de Fischer y de “ajuste inducido” o de Koshland. Mecanismos catalíticos: catálisis ácido-base, covalente, de iones metálicos, de proximidad y orientación y unión preferencial del complejo de estado de transición. Velocidad de la reacción enzimática. Factores que influyen sobre la reacción enzimática: concentración del sustrato, pH, temperatura, cofactores y coenzimas. Activación. Inducción y represión enzimática. Inhibición competitiva y no competitiva. Regulación metabólica y alostérica. Enzimas en el diagnóstico clínico y como insumos de laboratorio. Cuantificación de la actividad enzimática. Unidades. Unidad Temática Nº 4 METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS Y PROTEINAS a) Relaciones entre el nitrógeno inorgánico y el orgánico. Fijación biológica de nitrógeno. Asimilación de amoníaco por los organismos vivos; biosíntesis de glutamato, glutamina, asparragina y carbamoil fosfato. Fuentes de aminoácidos. Proteólisis, vida media de las proteínas. Pozo común de aminoácidos. Destinos metabólicos de los aminoácidos. Características comunes de las vías de degradación de aminoácidos. Desaminación y descarboxilación. Función precursora de los aminoácidos: formación de aminas biógenas. Metilación. Metionina activa. Transferencia de metilos. Rol del ácido tetrahidrofólico. Transaminación y mecanismo de acción del fosfato de piridoxal. Interconversión de aminoácidos. Metabolismo de triptófano, fenilalanina e histidina. b) Destino del residuo no nitrogenado. Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. Degradación de la cadena carbonada de los aminoácidos. Rutas que conducen a ácido pirúvico, a intermediarios del ciclo de los acidos tricarboxílicos y a acetil-CoA. Destinos del nitrógeno amínico. Animales ureotélicos, uricotélicos y amoniotélicos. Biosíntesis de urea; vías de eliminación y recuperación en diferentes especies animales. Unidad Temática Nº 5 ACIDOS NUCLEICOS a) Definición. Importancia en los procesos vitales y como base de la herencia. Bases puricas y pirimídicas. Unión con ribosa y fosfatos. Nucleósidos y nucleótidos. Estructura del ATP, UTP, GTP. Propiedades fisicoquímicas de los ácidos nucleicos. Unión entre nucleótidos. b) Ácidos nucleicos. Estructura y rol biológico. RNAm, RNAt y ribosoma. Estructura del DNA procariótico y eucariótico. Modelo de Watson y Crick. Diferencias entre DNA nuclear (cromatina), mitocondrial, bacteriano y viral. Unidad Temática Nº 6 METABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS a) Definiciones de terminología genética, código genético y mutaciones. Flujo de la información genética. Duplicación del ADN, mecanismo en procariotas; diferencias con eucariotas. Naturaleza secuencial, dirección, enzimas. Transcripción del ADN en procariotas. Biosíntesis de ácidos ribonucleicos (ARNm, ARNt y ARNr). b) Biosíntesis de proteínas: esquemas básicos; etapas: iniciación, elongación, terminación. Nucleótidos libres. Importancia biológica. Su relación con los metabolismos. Catabolismo de bases puricas y pirimídicas. Síntesis y eliminación de ácido úrico y beta-alanina.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Unidad Temática Nº 7 GLUCIDOS a) Definición. Clasificación y función biológica de los glúcidos. Monosacáridos y oligasacáridos de interés, estructuras, propiedades. Isomería de monosacáridos. Compuestos estructuralmente relacionados y derivados de monosacáridos: ésteres fosfóricos de los monosacáridos; deoxiazúcares; alcoholes; aminoazúcares; N-acetil aminoazúcares; ácidos derivados de los monosacáridos: aldónicos, urónicos y aldáricos; lactonas. b) Disacáridos: maltosa, isomaltosa, celobiosa, sacarosa, lactosa. Polisacáridos de reserva y estructurales. Homopolisacáridos: almidón, celulosa, pectinas, glucógeno. Heteropolisacáridos; Mucopolisacáridos: ácido hialurónico, condroitín sulfato, queratán sulfato, dermatán sulfato, heparán sulfato. Glicoproteínas. Glicolípidos. Pared celular vegetal, estructura y función biológica. Unidad Temática Nº 8 METABOLISMO GLUCÍDICO a) Importancia de los glúcidos de la dieta en el metabolismo. Absorción y destinos metabólicos de la glucosa dentro de las células procariotas y eucariotas. Glucólisis. Fermentación y respiración aeróbica: destinos metabólicos del ácido pirúvico; descarboxilación oxidativa, complejo piruvato deshidrogenasa; formación y destinos del Acetil CoA. Síntesis de ácido acético por las bacterias. Síntesis de ácido láctico por las bacterias y el músculo. Formación de ácido propiónico por las bacterias. Utilización del ácido propiónico por el animal. b) Otras rutas de degradación de la glucosa: Vía de las pentosas fosfato. Gluconeogénesis; necesidad fisiológica de síntesis de glucosa por los animales. Ciclo de Cori. Biosíntesis de glucógeno; glucógeno sintasa. Glucógenolisis. Papel del almacenamiento muscular y hepático de glucógeno. Unidad Temática Nº 9 LIPIDOS a) Definición. Propiedades generales. Clasificación. Estructura química. Glicerol y otros “alcoholes grasos”. Acidos grasos saturados y no saturados; propiedades, fórmulas. Importancia biológica. Formación de sales o jabones. Hidrólisis química. Lípidos simples: acilglicéridos de importancia biológica. Grasas y aceites. Propiedades físico-químicas de los acilglicéridos. Actividad óptica. Ceras. Galactoglicéridos. b) Lípidos complejos. Glicerofosfolípidos no nitrogenados y nitrogenados. Esfingolípidos y glicoesfingolípidos. Estructura y función. Propiedades físicas e importancia. Sustancias asociadas a lípidos: compuestos de estructura terpenoide y esteroidea. Esteroles y esteroides. Clasificación general. Nomenclatura y fórmulas. Colesterol. Importancia biológica. Lípidos en la estructura de membranas. Lipoproteínas. Biomembranas: modelos estructurales. Componentes lipídicos. Fluidez de las membranas, rol de esteroles. Componentes proteicos; ubicación en la membrana; proteínas periféricas e integrales. Unidad Temática Nº 10 METABOLISMO LIPÍDICO a) Productos de la digestión de lípidos y absorción. Síntesis y transporte de triglicéridos en la mucosa intestinal. Transporte de los lípidos a los tejidos; roles de las lipoproteínas. Captación celular de los lípidos circulantes. Tejido adiposo; Grasa blanca y Grasa parda. Movilización de ácidos grasos almacenados. Factores Lipotrópicos. Catabolismo de los glicéridos. Degradación de los ácidos grasos: activación de ácidos grasos, la acil-CoA ligasa. Lanzadera de la carnitina. Betaoxidación de los ácidos grasos; rendimiento energético. Oxidación de ácidos grasos insaturados y de número impar de átomos de carbono. Formación y metabolismo de los cuerpos cetónicos. b) Anabolismo de los lípidos. Biosíntesis de ácidos grasos (sistema mitocondrial); lipogénesis. Biosíntesis de ácidos grasos por el sistema de la malonil S.CoA o protoplasmático. Esquema del metabolismo de lípidos simples y complejos. Metabolismo de esteroides; transporte de colesterol y
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE su utilización en animales. Estructuras y metabolismos de otros compuestos isoprenoides: Eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos). Unidad Temática Nº 11 VITAMINAS a) Generalidades. Estructuras químicas, funciones y fuentes de las vitaminas. Vitaminas liposolubles: A (retinol), A2 (3- dehidrorretinol), D2 (ergocalciferol), D3 (colecalciferol), E (tocoferol), K (factor de coagulación). Vitaminas hidrosolubles: B1 (tiamina) B2 (riboflavina), B6 (piridoxina), B12 (cianocobalamina), C (ácido ascórbico), Niacina, ácido pantoténico, ácido fólico, colina, carnitina. b) Importancia de las vitaminas como coenzimas. Biosíntesis de coenzimas que utilizan nucleótidos de adenina (FAD, NAD, NADP y coenzima A). Síntesis de vitaminas en rumen. Unidad Temática Nº 12 ASPECTOS MOLECULARES DE LA ACCIÓN HORMONAL: BIOQUÍMICA DE LAS HORMONAS a) Comunicación intercelular: endócrina, parácrina y autócrina. Aspectos generales de la bioquímica de las hormonas. Concepto. Clasificaciones según su naturaleza química, su origen, el sitio de acción y duración del efecto, ejemplos. Esquema general de la biosíntesis de hormonas proteicas y no proteica; ejemplos. Secreción, transporte y degradación. b) Mecanismos de acción de las hormonas: receptores y efectores, conceptos y clasificaciones. Mecanismos de transducción de señales por receptores de membrana plasmática: proteinas G. Segundos mensajeros: adenilciclasa, guanilciclasa, ión calcio; metabolismo del fosfatidilinositol 4,5difosfato: generación de IP3, diacilglicerol y ácido araquidónico. La calmodulina. Características generales de los receptores de hormonas esteroideas y tiroideas. Mecanismos de acción de las prostaglandinas. Otras señales químicas extracelulares: conceptos y ejemplos de feromonas, prostanoides, neurotransmisores y factores de crecimiento. Unidad Temática Nº 13 UTILIZACION DE LA ENERGIA POR LOS ORGANISMOS VIVOS a) Catabolismo y anabolismo. Concepto de energía: reacciones exergónicas y endergónicas. Energía libre y reacciones químicas. Enlaces ricos en energía. Potencial de transferencia de grupos. Acoplamiento energético. Fuentes de energía en los sistemas biológicos. Rol central del ATP como transportador de energía libre. Oxidación biológica, la mitocondria como escena de la acción. Etapas de la respiración. Generación de acetil coenzima A. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos o de Krebs: reacciones, enzimas, balances y rol biosintético de algunos compuestos intermedios. b) Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa. Introducción. Componentes principales de la cadena respiratoria. Deshidrogenasas. Flavoproteínas. Ubiquinona. Coenzima Q. Citocromos, transporte de electrones. Fosforilación oxidativa, complejo ATPasa, localización, sistema de enzimas, mecanismo. Control respiratorio, acoplamiento de la fosforilación oxidativa con el transporte de electrones. Sistema mitocondrial de transporte para substratos respiratorios y sus productos. El oxígeno como substrato para otras reacciones metabólicas; oxidasas y oxigenasas; citocromo P-450. Incompleta reducción del oxígeno; antioxidantes naturales. Unidad Temática Nº 14 BIOQUÍMICA DE LA DIGESTION EN MONOGÁSTRICOS Y AVES a) Los alimentos, clasificación. Composición química de la dieta de las especies animales. Procesos químicos de la digestión en monogástricos: carnívoros y omnívoros (proteínas, ácidos nucleicos y nucleoproteínas, hidratos de carbono y lípidos). Actividad de las enzimas y composición de las secreciones digestivas. Absorción de agua, sales minerales, glúcidos, lípidos, aminoácidos y bases púricas y pirimídicas en el tracto digestivo. b) Procesos químicos de la digestión en las aves, generalidades. Composición de la saliva. Bioquímica de la digestión en: buche, proventrículo y molleja. Enzimas de los jugos pancreático e intestinal.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Rol digestivo de la bilis. Fenómenos químicos de la digestión en intestino grueso y ciegos. Características y composición de las heces. Unidad Temática Nº 15 BIOQUÍMICA DE LA DIGESTION EN EL RUMIANTE a) Condiciones del rumen como cuba de fermentación. Micropoblación ruminal, clasificación según localización y sustratos. Digestión microbiana de los hidratos de carbono: celulosa, almidón, pectina, disacáridos y monosacáridos; importancia del fósforo. Importancia de los ácidos grasos volátiles producidos por bacterias. Aprovechamiento y metabolismo de los AGV en el rumiante. b) Hidrólisis de las proteínas en el rumen. Proteínas vegetales. Importancia de la solubilidad y estructura. Acción bacteriana en el metabolismo proteico. Utilización de los aminoácidos. Importancia de la proteína bacteriana y de los infusorios. Absorción del nitrógeno en el rumen. Importancia del amoníaco y la urea en el metabolismo ruminal. Ciclo de recuperación de la urea. Degradación y absorción de los lípidos en el rumen. Fermentación de la galactosa y glicerina e hidrogenación de los ácidos grasos insaturados. Importancia de los ácidos grasos microbianos. Alimentos que escapan a la degradación ruminal. Degradación y aprovechamiento de diversos sustratos en librillo, cuajar e intestino. Unidad Temática Nº 16 INTEGRACIÓN Y CONTROL DE LOS PROCESOS METABÓLICOS a) Metabolismo específico de tejidos. Interdependencia entre los principales órganos en el metabolismo energético de los animales. División de tareas metabólicas entre los órganos más importantes. Metabolismo intermedio. Nociones de la regulación del metabolismo por hormonas. Principal regulación hormonal del metabolismo energético. b) Adaptación metabólica: regulación de los niveles de nutrientes en los tejidos ante diferentes estados nutricionales y hormonales. Control hormonal de la glucemia: acciones hormonales a corto y a largo plazo (efectos en los metabolismos de glúcidos, lípidos y proteínas). Cambios del metabolismo energético: estrés metabólico del ayuno y la diabetes como ejemplos para la comprensión de la integración metabólica. Concepto de Lesión bioquímica. Dra Gladis Lilia Sandoval de Grando Profesora Titular
PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS CLASES PRÁCTICAS ÁULICAS (CP) CP1: Unidad Temática Nº 1 y 2ª Taller sobre el trabajo en laboratorio de química, bioseguridad y prevención de accidentes. Reconocimiento de materiales utilizados y su conservación. Ejercitación de estructuras y nomenclatura de aminoácidos, su clasificación y propiedades, unión peptídica y péptidos de interés en medicina. CP2: Unidad Temática Nº 2b Resolución de ejercicios de opción múltiple referentes a propiedades físico-químicas de aminoácidos y proteínas de interés en medicina. CP3: Unidad Temática Nº 3 Ejercitación en reconocimiento de enzimas, nomenclatura, mecanismos de acción y ubicación en la clasificación de la UIB. Interpretación de gráficos de actividad enzimatica según influencia de factores que afectan su actividad. Trabajo grupal de análisis e interpretación de publicaciones científicas seleccionadas previamente sobre actividad de enzimas e isoenzimas y métodos de estudio, con exposición oral ante la clase.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE CP4: Unidad Temática Nº 4 Ejercitación sobre reacciones comunes del metabolismo de aminoácidos y proteínas en diferentes especies animales. CP5: Unidad Temática Nº 5 Ejercicios de aplicación para fijación de conceptos acerca de estructuras, nomenclaturas, propiedades e importancia biológica de nucleósidos, nucleótidos y ácidos nucleicos. CP6: Unidad Temática Nº 6 Trabajo grupal sobre metabolismo de ácidos nucleicos y síntesis de proteínas, basado en lectura y análisis de trabajos científicos. Análisis comparativo del catabolismo de bases púricas y pirimídicas. Síntesis y eliminación de ácido úrico, orígenes y valores normales en el suero de especies ureotélicas y uricotélicas. CP7: Unidad Temática Nº 7 Glúcidos: reconocimiento e interpretación de las formas isoméricas. Ejercitación sobre estructuras de glúcidos y derivados por reducción, oxidación y sustitución. CP8: Unidad Temática Nº 8 Resolución de crucigramas e incógnitas en esquemas metabólicos centrales en el metabolismo de los glúcidos, con discusión sobre respuestas correctas e incorrectas. CP9: Unidad Temática Nº 9 Ejercicios de aplicación para fijación de conceptos acerca de estructuras, nomenclaturas y propiedades de lípidos simples, complejos y sustancias asociadas. CP10: Unidad Temática Nº 10 Análisis e interpretación de esquemas sobre composición y metabolismo de las lipoproteínas plasmáticas. Comparación entre anabolismo y catabolismo de ácidos grasos. CP11: Unidad Temática Nº 11 Lecturas complementarias sobre importancia y rol de las vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Elaboración de cuadros comparativos. CP12: Unidad Temática Nº 12 Exposiciones grupales de temas seleccionados por los alumnos a partir de títulos sugeridos previamente en relación con las estructuras y los mecanismos de acción hormonales. CP13: Unidad Temática Nº 13a Ciclo de Krebs: trabajo grupal de estudio y análisis del ciclo, con práctica de fórmulas e identificación de las conexiones de los diferentes intermediarios con otras vías metabólicas. Resolución de crucigramas. CP14: Unidad Temática Nº 13b Exposiciones grupales de temas seleccionados por los alumnos a partir de títulos sugeridos previamente y en relación con los substratos y vías para la obtención de energía; respiración aerobia y anaerobia. Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa. CP15: Unidad Temática Nº 13b Resolución de incógnitas en esquemas del metabolismo intermedio. Exposiciones grupales de temas seleccionados por los alumnos a partir de títulos sugeridos previamente y con relación a la regulación hormonal del metabolismo energético. CP16: Unidad Temática Nº 13b Elaboración de cuadros comparativos referentes a sustratos, enzimas y productos en los diferentes niveles del tubo digestivo de monogástricos y aves. CP17: Unidad Temática Nº 13b Elaboración de cuadros comparativos referentes a sustratos, enzimas y productos en los diferentes niveles del tubo digestivo de rumiantes. Condiciones de una cuba de fermentación, analogías con el rumen. Ciclo de recuperación del nitrógeno: esquematización.
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CLASES PRÁCTICAS DE LABORATORIO – Según Unidades Temáticas (UT 1 a UT 16)
Laboratorio de UT 1 a 6: Prácticas de Laboratorio sobre ambiente celular, Aminoácidos, Proteínas, Enzimas y Metabolismo nitrogenado. Laboratorio de UT 7 a 10: Prácticas de Laboratorio sobre Glúcidos, Lípidos y sus Metabolismos. Laboratorio de UT 11 a 13: Prácticas de Laboratorio sobre Vitaminas, Bioquímica de las Hormonas y Oxidaciones biológicas. Laboratorio de UT 14 a 16: Prácticas de Laboratorio sobre Bioquímica de la Digestión en monogástricos, aves y rumiantes. Metabolismo Intermedio. PROGRAMA DE EXAMEN UT = Unidad Temática Bolilla 1: UT 1a- 11a-16a
Bolilla 7: UT 4a-7a-15b
Bolilla 2: UT 1b- 11b-13a
Bolilla 8: UT 4b-7b-15a
Bolilla 3: UT 2a- 10b-14a
Bolilla 9: UT 5a-8b -13b
Bolilla 4: UT 2b- 10a-14b
Bolilla 10: UT 5b-8a -14a
Bolilla 5: UT 3a- 9b-16b
Bolilla 11: UT 6a-12b-13a
Bolilla 6: UT 3b- 9a-16a
Bolilla 12: UT 6b-12a-15b
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Antoine-Laurent de Lavoiser (1743-1794). Considerado el padre de la química moderna por sus trabajos sobre combustión, composición química del agua y del aire, entre otros.
CRONOGRAMA DE CLASES-CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA – 1º cuatrimestre – AÑO 2015 Clase Nº
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CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA – 1º cuatrimestre – AÑO 2015 - CRONOGRAMA
L – 6 ABRIL GLS/PEL
IT y CP de UT 1: Introduc. a la Bioquímica. Matriz Vital. Agua. Bioelementos y biomoléculas. Materiales de laboratorio y bioseguridad. Clase inicial a semi-presenciales: Inscripción, condiciones de cursado, formación de grupos de trabajo. Manejo del blog de la Cátedra. Acuerdos sobre modos de comunicación, plazos para los trabajos y formas de evaluación.
J – 9 ABRIL MBDB L – 13 ABRIL SLM / GLS J – 16 ABRIL ECA L – 20 ABRIL MBDB
IT y CP de UT 2 y 3: Proteínas IT y CP de UT 3 y 4: Enzimas IT y CP de UT 4: Metabolismo de Aminoácidos y Proteínas IT y CP de UT 5: Ácidos Nucleicos.
IT de UT 6: Metabolismo de ácidos nucleicos. CP: Comisiones 1, 2 y 3 Lab 1 de UT 1 a 6: Prácticas de Lab. 1 s/ ambiente celular, AA, Proteínas, Enzimas y Metabolismo nitrogenado: Comisiones 4a, 4b, 5a, 5b, 6a y 6b CP: Metabolismo de ácidos nucleicos. Comisiones 4, 5 y 6 Lab 1 de UT 1 a 6: *1Prácticas s/ambiente celular, AA, Proteínas, Enzimas y Metabolismo L – 27 ABRIL nitrogenado: Comisiones 1a, 1b, 2a, 2b, 3a y 3b. J- 30 ABRIL Evaluación Parcial Nº 1 de UT 1 a 6 L– 4 MAYO IT y CP de UT 7: Glúcidos ECA/SLM J - 7 MAYO IT y CP de UT 8: Metabolismo de Glúcidos GLS L - 11 MAYO IT y CP de UT 9: Lípidos GREO IT de UT 10: Metabolismo de Lípidos. CP: Comisiones 1, 2 y 3. J – 14 MAYO Lab de UT 5 a 8: Prácticas de Laboratorio sobre Glúcidos, Lípidos y sus Metabolismos: MSP Comisiones 4a, 4b, 5a, 5b, 6a y 6b CP: Metabolismo de Lípidos. Comisiones 4, 5 y 6. L - 18 MAYO Lab de UT 7 a 10: Prácticas de Laboratorio sobre Glúcidos, Lípidos y sus Metabolismos: Comisiones 1a, 1b, 2a, 2b, 3a y 3b. IT y CP de UT 11 y 12: Bioquímica de Vitaminas y Hormonas - Exposiciones Grupales J – 21 MAYO (ORAL) L – 25 MAYO FERIADO REVOL. DE MAYO J -23 ABRIL MBDB
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J – 28 MAYO Evaluación Parcial Nº 2 de UT 7 a 10 SLM / GVL L – 1º JUNIO IT y CP de UT 13 (1ra parte): Utilización de Energía en los Organismos Vivos - Oxidaciones biológicas – Ciclo de Krebs GLS IT de UT 13 (2da parte): Cadena Respiratoria – Fosforilación Oxidativa. CP: Cadena J – 4 JUNIO Respiratoria – Fosforilación Oxidativa: Comisiones 1, 2 y 3. Lab de UT 11 a 13: Prácticas de Laboratorio sobre Vitaminas, Bioquímica de las Hormonas y MBDB Oxidaciones biológicas: Comisiones 4, 5 y 6. Sáb. 6 JUNIO Recuperatorio evaluaciones parciales Nº 1 y 2 CP de UT 13 (2da parte): Cadena Respiratoria – Fosforilación Oxidativa: Comisiones 4, 5 y 6. L – 8 JUNIO Lab de UT 11 a 13: Prácticas de Laboratorio sobre Vitaminas, Bioquímica de las Hormonas y Oxidaciones biológicas: Comisiones 1, 2 y 3. J - 11 JUNIO IT y CP de UT 14 y 15: Bioquímica de la Digestión en Monogástricos, Aves y Rumiantes GREO / MSP L – 15 JUNIO Evaluación Parcial Nº 3 de UT 11 a 13 IT de UT 16: Metabolismo Intermedio e Integración. CP: Metabolismo Intermedio e Integración. J – 18 JUNIO Comisiones 1, 2 y 3. Lab de UT 14 a 16: Prácticas de Laboratorio sobre Bioquímica de la Digestión en monogástricos, ECA aves y rumiantes. Metabolismo Intermedio: Comisiones 4, 5 y 6 CP de UT 16: Metabolismo Intermedio e Integración: Comisiones 4, 5 y 6. L – 22 JUNIO Lab de UT 14 a 16: Prácticas de Laboratorio sobre Bioquímica de la Digestión en monogástricos, aves y rumiantes. Metabolismo Intermedio: Comisiones 1, 2 y 3. J – 25 JUNIO Evaluación Parcial Nº 4 de UT 14 a 16 L – 29 JUNIO Recuperatorio Evaluaciones Parciales Nº 3 y 4 J – 2 JULIO Recuperatorio Extraordinario de Evaluaciones Parciales L - 6 JULIO Evaluación Integral (ESCRITO / ORAL)
Fecha de iniciación del ciclo: 6/04/15 Clase Inaugural Fecha de finalización: 6/07/15 Evaluación Integral
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (*) Y COMPLEMENTARIA 1. (*)BERG JM TYMOCZKO JL & STRYER L. BIOCHEMISTRY. Fifth Edition, 2002. W.H. 2. (*)BLANCO, A.: Química Biológica, 7ma. ed., El Ateneo, Buenos Aires, 2000. 3. (*)BOREL, J.P.; RANDOUX, A.; MAQUART, F.X.; LE PEUCH, C. & VALEIRE, J.: Bioquímica Dinámica, 1ra. ed. en español, Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires, 1989. 4. (*)CAMPBELL, NA & REECE, JB. Biología. 7ª ed., Ed. Médica Panamericana, University of California, Riverside, Berkeley, California, 2007. http://www.medicapanamericana.com/campbell/ 5. (*)CURTIS H y BARNES N S. Autores de la actualización de la 6º ed.: CURTIS, H; BARNES, NS; SCHNEK, A; FLORES, G. Biología. 7º. Ed., Panamericana, Buenos Aires, 2007. http://www.curtisbiologia.com/ 6. (*)HERRERA, E.: Elementos de Bioquímica, 1ra. ed. en español, Interamericana, México, 1993. 7. (*)LEHNINGER, A., NELSON, D.L. y COX, M.M. "PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA", editorial Omega, 3ª Edición, 2002. 8. (*)McGILVERY, R.W. & GOLDSTEIN, G.W.: Bioquímica - Aplicaciones Clínicas, 3ra. ed. en inglés y 2da. En español, Nueva Editorial Interamericana, México, 1986. 9. (*)MURRAY, R; GRANNER, D; MAYES, P & RODWEL, V: Bioquímica de Harper, 15ta. ed., El Manual Moderno, México, 2000. 10. (*)ROSKOSKI, R. Bioquímica. McGrow-Hill. 2000.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 11. (*)VOET, D. y VOET, J. G. "BIOQUIMICA", 3º ed., Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires, 2006. www.medicapanamericana.com 12. (*)VOET, D; VOET, JG & PRATT, ChW. Fundamentos de Bioquímica. La vida a nivel molecular. 2º ed., Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires, 2007. www.medicapanamericana.com 13. BRESCIA, F.; ARENTS, J.; MEISLICH, H. & TURK, A.: Fundamentos de Química, 3ra. ed., Compañía Editorial Continental, México, 1980. 14. CHURCH, D.C.: Fisiología digestiva y Zaragoza, España, 1983.
nutrición de los rumiantes, Vol. 1, 2 y 3, Acribia,
15. CONN, E.E. & STUMPF, P.K.: Bioquímica fundamental, 3ra. ed., Limusa, México 1977. 16. DE ROBERTIS, NOWINSKI, SAEZ. Biología Celular. 12da. Ed. Bs. As., El Ateneo, 1998. 17. DEVLIN T. Bioquímica, libro de texto con aplicaciones clínicas. 2 Tomos. 3ª Edición. Editorial Reverté 1999, 2000. 18. HENRY, J.B.: Todd-Sanford-Davidsohn Diagnóstico y Tratamiento Clínicos por el Laboratorio, Tomos I y II, 8va. ed., Promotora Editorial, México, 1991. 19. KOLB, GURTHER, KETZ, SCHRODER, Y SEIDEL. Fisiología Veterinaria. 2a. ed. española. Zaragoza, Acribia, 1976. 20. LEHNINGER, Albert. Bioquímica. 3a. ed. Barcelona, Omega, 1979. 21. LINDQUIST R. Bioquímica, problemas. Interamericana Mc Graw- Hill (1991). 22. MAIDANA, Sergio. Bioquímica de la digestión ruminal. 1a. ed. Resistencia, Moro, 1982. 23. MATHEWS C., VAN HOLDE K., AHERN K G. Bioquímica. 3º Edición. Addison Wesley, 2002. 24. MAYNARD. Nutrición animal. 7ma. Ed, 1981. 25. MONTGOMERY. Bioquímica, casos y texto, 6ta. Ed, 1998. 26. MONTGOMERY; DRYER; CONWAY & SPECTOR: Bioquímica Médica, 1ra. ed. en español, Salvat Editores, Barcelona, España, 1984. 27. NIEMEYER, H.: Bioquímica, 2da.ed., Intermédica, Buenos Aires, 1974. 28. RAWN J. D. Tomos I y II.. –Bioquímica-1ra. Edición. Ed. Interamericana - McGraw-Hill. 1989. 29. STRYER L. Bioquímica. Ed. Reverté, 1995. 30. VILLEE S. Biología. 4ta. ed, 1998. 31. W.H. Freeman, New York. EN: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowTOC&rid=stryer.TOC&depth=10
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Instructivo para confección de monografía "Una monografía estructura en forma analítica y crítica la información recogida en distintas fuentes acerca de un tema determinado. Exige una selección rigurosa y una organización coherente de los datos recogidos. Dicha selección y organización sirve como indicador del propósito que orientó la escritura" (en Kauffman y Rodríguez; 1994, página 47). La monografía debe estar organizada en: 1. Carátula: la carátula es la primer hoja, donde debe constar a. asignatura b. título del tema c. autores d. año 2. Introducción: enmarca el tema y destaca su importancia. 3. Desarrollo: exposición del contenido temático 4. Conclusión: proporciona un resumen del tema expuesto que cierra el planteo de la introducción. Debe ser sintética pero completa. 5. Bibliografía: Las referencias bibliográficas deben escribirse siguiendo las normas contenidas en este documento. Éstas normas pueden consultarse, para su ampliación y mayor comprensión en: http://www.hospitalitaliano.org.ar/docencia/biblioteca/attachs/vancouver%20N%ba%201.pdf Para la entrega de la monografía en Bioquímica se tendrán en cuenta los siguientes aspectos:
Deben consignarse al menos tres fuentes bibliográficas consultadas, las cuales NO deben pertenecer a una sola de las 5 categorías señalas (A, B, C, D, E). La extensión del trabajo no debe superar las 10 páginas en letra 12 y doble espacio.
La monografía será evaluada en función a su pertinencia al tema, presentación, ortografía (más de 10 errores ortográficos implicarán el descuento de un punto en la calificación) y caligrafía en el caso de los manuscritos.
La nota de la monografía es la misma para todos los integrantes del grupo.
Este trabajo debe ser presentado el mismo día en que el grupo haga su exposición oral.
*Normas para la escritura de Referencias bibliográficas Las referencias bibliográficas se numerarán correlativamente según el orden en el que aparecen por primera vez en el texto. Se identificarán en el texto, en las tablas y en las leyendas mediante números arábigos entre paréntesis. Las referencias citadas únicamente en las tablas o en las leyendas de las figuras se numerarán de acuerdo con el orden establecido por la primera identificación dentro del texto de cada tabla o figura en particular. Se utilizará el estilo de los siguientes ejemplos, que se basan en los formatos que emplea la National Library of Medicine (NLM) de los Estados Unidos en el Index Medicus. Los títulos de las revistas deberán abreviarse, según el estilo empleado en el Index Medicus. Debe consultarse la List of Journals Indexed in Index Medicus, que publica anualmente la NLM por separado y en el número correspondiente al mes de enero del Index Medicus. El listado también se puede obtener a través de Internet: http://www.nlm.nih.gov. Se evitará la utilización de resúmenes como referencias. Las referencias a originales aceptados pero todavía no publicados se designarán con expresiones como«en prensa» o «de próxima aparición»; los autores deberán obtener autorización por escrito para citar dichos artículos y comprobar que han sido admitidos para su publicación. La información procedente de artículos remitidos pero
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE rechazados, se mencionará en el texto como «observaciones no publicadas», previa autorización por escrito de la fuente. Se evitarán las referencias del tipo «comunicación personal», salvo cuando ofrezcan información esencial no disponible en fuentes públicas, en cuyo caso figurarán entre paréntesis en el texto el nombre de la persona y la fecha de la comunicación. Si se trata de artículos científicos, los autores deberán obtener de la fuente de la comunicación personal la autorización por escrito y la confirmación de su exactitud. Las referencias bibliográficas deberán ser cotejadas por el (los) autor(es) con los documentos originales. El estilo de los requisitos de uniformidad (estilo Vancouver) se basa en gran medida en el estilo normalizado ANSI adoptado por la NLM para sus bases de datos (por ejemplo, MEDLINE). Se han añadido notas en los casos en que el estilo Vancouver difiere del estilo utilizado por la NLM.
A) Artículos de revista • (1) Artículo estándar (Se mencionan los 6 primeros autores y, si su número excede de 6, se añade la expresión «et al.») [Nota: La NLM incluye actualmente hasta 25 autores; si hay más de 25, la NLM cita los 24 primeros, luego el último autor y finalmente añade «et al.»]. Vega KJ, Pina I, Krevsky B. Heart transplantation is associated with an increased risk for pancreatobiliary disease. Ann Intern Med 1996 Jun 1;124(11):980-3. Como opción, si una revista lleva paginación continua a lo largo del volumen (como sucede con muchas revistas médicas) pueden omitirse el mes y el número. [Nota: Por coherencia, esta alternativa se emplea en los ejemplos de este documento. La NLM no aplica esta opción.] Vega KJ, Pina I, Krevsky B. Heart transplantation is associated with an increased risk for pancreatobiliary disease. Ann Intern Med 1996;124:980-3. En el caso de más de 6 autores: Parkin DM, Clayton D, Black RJ, Masuyer E, Friedl HP, Ivanov E, et al. Childhood leukaemia in Europe after Chernobyl: 5 year follow-up. Br J Cancer 1996;73:1006-12. • (2) Autor institucional The Cardiac Society of Australia and New Zealand. Clinical exercise stress testing. Safety and performance guidelines. Med J Aust 1996;164:282-4. • (3) No se menciona autor Cancer in South Africa [editorial]. S Afr Med J 1994;84:15. • (4) Artículo en idioma distinto del inglés [Nota: La NLM traduce el título al inglés, cita el título original entre corchetes y añade una indicación del idioma original en abreviatura.] Ryder TE, Haukeland EA, Solhaug JH. Bilateral infrapatellar seneruptur hos tidligere frisk kvinne. Tidsskr Nor Laegeforen 1996;116:41-2. • (5) Suplemento de un volumen Shen HM, Zhang QF. Risk assessment of nickel carcinogenicity and occupational lung cancer. Environ Health Perspect 1994;102 Suppl 1:275-82. • (6) Suplemento de un número Payne DK, Sullivan MD, Massie MJ. Women's psychological reactions to breast cancer. Semin Oncol 1996;23(1 Suppl 2):89- 97. • (7) Parte de un volumen Ozben T, Nacitarhan S, Tuncer N. Plasma and urine sialic acid in non-insulin dependent diabetes mellitus. Ann Clin Biochem 1995;32(Pt 3):303-6. • (8) Parte de un número Poole GH, Mills SM. One hundred consecutive cases of flan lacerations of the leg in ageing patients. N Z Med J 1994;107(986 Pt 1):377-8. • (9) Número sin volumen Turan I, Wredmark T, Fellander-Tsai L. Arthroscopic ankle arthrodesis in rheumatoid arthritis. Clin Orthop 1995;(320):110- 4. • (10) Sin número ni volumen Browell DA, Lennard TW. Immunologic status of the cancer patient and the effects of blood transfusion on antitumor responses. Curr Opin Gen Surg 1993:325-33
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE • (11) Paginación en números romanos Fisher GA, Sikic BI. Drug resistance in clinical oncology and hematology. Introduction. Hematol Oncol Clin North Am 1995 Apr;9(2):xi-xii. • (12) Indicación del tipo de artículo según corresponda Enzensberger W, Fischer PA. Metronome in Parkinson's disease [carta]. Lancet 1996;347:1337. Clement J, De Bock R. Hematological complications of hantavirus nephropathy (HVN) [resumen]. Kidney Int 1992;42:1285. • (13) Artículo que contiene una retractación Garey CE, Schwarzman AL, Rise ML, Seyfried TN. Ceruloplasmin gene defect associated with epilepsy in EL mice [retractación de Garey CE, Schwarzman AL, Rise ML, Seyfried TN. In: Nat Genet 1994;6:426-31]. Nat Genet 1995;11:104. • (14) Artículo retractado Liou GI, Wang M, Matragoon S. Precocious IRBP gene expression during mouse development [retractado en Invest Ophthalmol Vis Sci 1994;35:3127]. Invest Ophthalmol Vis Sci 1994;35:10838. • (15) Artículo sobre el que se ha publicado una fe de erratas Hamlin JA, Kahn AM. Herniography in symptomatic patients following inguinal hernia repair [fe de erratas en West J Med 1995;162:278]. West J Med 1995;162:28-31. B) Libros y otras monografías [Nota: En versiones anteriores de las normas de estilo de Vancouver figuraba incorrectamente una coma, en lugar de un punto y coma, entre el editor y la fecha.] • (16) Personas como autores Se coloca en este orden: Autor/es. Título del libro. Edición. Lugar de publicación: Editorial; año. Nota: la primera edición no es necesario consignarla. La edición siempre se pone en números arábigos y abreviatura: 2ª ed. – 2nd ed. Si la obra estuviera compuesta por más de un volumen, debemos citarlo a continuación del título del libro: ……….. . Vol. 3 Ringsven MK, Bond D. Gerontology and leadership skills for nurses. 2nd ed. Albany (NY): Delmar Publishers; 1996. • (17) Directores de edición y compiladores como autores Norman IJ, Redfern SJ, editores. Mental health care for elderly people. New York: Churchill Livingstone; 1996. • (18) Organización como autor y editor Institute of Medicine (US). Looking at the future of the Medicaid program. Washington: The Institute; 1992. • (19) Capítulo de libro [Nota: En versiones anteriores de las normas de estilo de Vancouver figuraba una coma, en lugar de una «p. » delante de las páginas] Phillips SJ, Whisnant JP. Hypertension and stroke. In: Laragh JH, Brenner BM, editors. Hypertension: pathophysiology, diagnosis, and management. 2nd ed. New York: Raven Press; 1995. p. 465-78. • (20) Actas de congreso Kimura J, Shibasaki H, editores. Recent advances in clinical neurophysiology. Proceedings of the 10th International Congress of EMG and Clinical Neurophysiology; 1995 Oct 15-19; Kyoto, Japan. Amsterdam: Elsevier; 1996. • (21) Ponencia presentada a congreso Se coloca en este orden: Autor/es de la comunicación/ponencia. Título de la comunicación/ponencia. En: Título oficial del congreso. Lugar de publicación. Editorial; año. Página inicial-final de la comunicación/ponencia. Nota: es frecuente que la fecha y ciudad de celebración formen parte del título del congreso. Esta misma estructura se aplica a Jornadas, Conferencias, Simoposios, Reuniones, etc. Bengtsson S, Solheim BG. Enforcement of data protection, privacy and security in medical informatics. En: Lun KC, Degoulet P, Piemme TE, Rienhoff O, editores. MEDINFO 92. Proceedings of the 7th World Congress on Medical Informatics; 1992 Sep 6-10; Geneva, Switzerland. Amsterdam: North-Holland; 1992. p. 1561-5.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE • (22) Informe científico o técnico Se coloca en este orden: Autor/es. Título del informe. Lugar de publicación. Organismos/Agencia editora; año. Número o serie identificatoria del informe. Publicado por el organismo financiador o patrocinador: Smith P, Golladay K. Payment for durable medical equipment billed during skilled nursing facility stays. Final report. Dallas (TX): Dept. of Health and Human Services (US), Office of Evaluation and Inspections; 1994 Oct. Report No.: HHSIGOEI69200860. Publicado por el organismo realizador: Field MJ, Tranquada RE, Feasley JC, editors. Health ser-vices research: work force and educational issues. Washington: Nacional Academy Press; 1995. Contract No.: AHCPR282942008. Patrocinado por la Agency for Health Care Policy and Research. • (23) Tesis doctoral (o similar) Se coloca en este orden: Autor. Título de la tesis [tesis doctoral]. Lugar de edición: Editorial (si está editada); año. Kaplan SJ. Post-hospital home health care: the elderly's access and utilization [tesis doctoral]. St. Louis (MO): Washington Univ.; 1995. • (24) Patente Larsen CE, Trip R, Johnson CR, inventores; Novoste Corporation, assignee. Methods for procedures related to the electrophysiology of the heart. US patente 5,529,067. 1995 Jun 25. C) Otros trabajos publicados • (25) Artículo de periódico Se coloca en este orden: Autor del artículo*. Título del artículo. Nombre del periódico** año mes día; Sección***: página (columna). * Autor del artículo, si figura ** Los nombres de periódicos o diarios se colocan completos *** Si existiera identificada como tal Navarra, Gabriela. “Patentar genes plantea un grave riesgo”: entrevista con el coordinador del Programa Latinoamericano del Genoma Humano. La Nación 2001 Junio 21. p. 14 Lee G. Hospitalizations tied to ozone pollution: study estimates 50,000 admissions annually. The Washington Post 1996 Jun 21;Sect.A:3 (col. 5). • (26) Material audiovisual Se coloca en este orden: Autor/es. Título del video [video]. Lugar de edición: Editorial; año. Aplicable a todos los soportes audiovisuales. HIV+/AIDS: the facts and the future [video]. St. Louis (MO): Mosby- Year Book; 1995. • (27) Mapa North Carolina. Tuberculosis rates per 100,000 population, 1990 [mapa demográfico]. Raleigh: North Carolina Dept. of Environment, Health, and Natural Resources, Div. of Epidemiology; 1991. • (28) Diccionario y obra de consulta similar Stedman's medical dictionary. 26th ed. Baltimore: Williams & Wilkins; 1995. Apraxia; p. 119-20. D) Trabajos inéditos • En prensa [Nota: La NLM prefiere la expresión «de próxima aparición» ("forthcoming"), puesto que no todos los trabajos serán impresos.] Leshner AI. Molecular mechanisms of cocaine addiction. N Engl J Med. En prensa 1996. E) Material informático • Artículo de revista en formato electrónico Se coloca en este orden: Autor. Título. Nombre de la revista abreviado [tipo de soporte] año, [fecha de acceso]; volumen (número): páginas o indicador de extensión. Disponible en: Morse SS. Factors in the emergence of infectious diseases. Emerg Infect Dis [serie en línea] 1995 Jan-Mar [citado 1996 Jun 5];1(1):[24 pantallas]. Disponible en: URL: http://www.cdc.gov/ncidod/EID/eid.htm • Monografía en formato electrónico Se coloca en este orden: Título [tipo de soporte]. Editores o productores. Edición. Versión. Lugar de publicación: Editorial; año. CDI, clinical dermatology illustrated [monografía en CD-ROM]. Reeves JRT, Maibach H. CMEA Multimedia Group, producers. 2nd ed. Version 2.0. San Diego: CMEA; 1995.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE • Archivo informático Se coloca en este orden: Autor. Título [tipo de soporte]. Versión. Lugar: Editorial; año. Hemodynamics III: the ups and downs of hemodynamics [programa informático]. Version 2.2. Orlando (FL): Computerized Educational Systems; 1993.
NORMAS DE BIOSEGURIDAD INTRODUCCIÓN El trabajo en el laboratorio en mayor o menor grado, está sujeto a riesgos de todo tipo, que debemos conocer para poder minimizarlos. La concientización del personal basada en la discusión e información permanente es la mejor manera de minimizar los riesgos de ocurrencia de accidentes. Es así que es necesario conocer algunos conceptos: BIOSEGURIDAD: es la seguridad y protección de lo viviente. ACCIDENTE: Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), Accidente es todo suceso inesperado que en forma veloz y repentina, ocasiona interrupción o interferencia en la tarea, pudiendo ocasionar una lesión al trabajador, pérdidas de material, deterioro del ambiente, pérdida de tiempo, etc. Al estudiar un accidente se deben valorar todas sus etapas:
CAUSAS
ACCIDENTE
CONSECUENCIAS
Entre los causales podríamos mencionar a factores: -Técnicos: infraestructura e insumos necesarios. -Sociales: inestabilidad laboral, sobrecarga de horas de trabajo, bajos salarios, etc. -Personales: pueden ser a su vez: individuales (desequilibrio emocional), colectivos (fallas en las relaciones interpersonales). RIESGOS Los riesgos pueden clasificarse para su estudio en diferentes tipos RIESGO DE INCENDIO El laboratorio es un lugar de riesgo potencial alto de incendio debido a la existencia de: -instalaciones y aparatos eléctricos. -almacenamiento de líquidos inflamables. -gases inflamables comprimidos. -material de plástico (fácilmente combustible, productor de grandes cantidades de humo y gases tóxicos) Un programa de lucha contra el fuego debe comprender aspectos de prevención de manera de evitar que el incendio se produzca; protección, para que una vez iniciado el fuego se minimicen las consecuencias; y control. Pautas básicas para prevenir el riesgo de incendio: Los líquidos inflamables deben almacenarse en pequeñas cantidades, en recipientes seguros y en armarios especiales. Cuando se trabaja con líquidos inflamables debe ser en zonas ventiladas y lejos de cualquier llama o fuente de calor. Los recipientes que han contenido material inflamable deben ser lavados convenientemente antes de eliminarlos.
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No se deben arrojar solventes orgánicos ni líquidos inflamables por el desagüe. Nunca se fumará en el laboratorio. Se deben revisar periódicamente las instalaciones de gases comprimidos, para detectar posibles fugas. Todo el personal debe conocer las salidas de emergencia y debe ser capaz de alcanzarlas aún a oscuras.
CLASES DE FUEGO CLASE SIMBOLO Triángulo verde A letra blanca
A
B
Cuadrado rojo Letra blanca
B
C
Círculo azul Letra blanca
C D
Estrella amarilla Letra blanca
D
CARACTERISTICAS Fuegos que se desarrollan sobre combustibles sólidos: madera, papel, tela, goma, plástico, etc.
FORMAS DE EXTINCION Por enfriamiento. Matafuego aconsejado: agua muy eficiente, polvo o anhídrido carbónico relativamente eficiente.
Fuego sobre líquidos y gases: Por sofocación. Matafuego gasolina, solventes, grasas, aconsejado: polvo o pinturas, aceites, ceras, etc. anhídrido carbónico muy eficiente, agua no eficiente.
Fuegos que se desarrollan sobre materiales, equipos o instalaciones sometidas a corriente eléctrica.
Con sustancias no conductoras. Matafuego aconsejado: polvo o anhídrido carbónico. AGUA NO DEBE USARSE. Fuegos que se desarrollan La extinción no se realiza sobre metales combustibles: con los agentes sodio, potasio, magnesio, etc. convencionales sino con polvos especiales para cada uno de ellos.
Reglas elementales de ataque y modo de utilizar el matafuego: Ataque el fuego en la dirección del viento. Al combatir fuegos en superficies líquidas, comience por la base y parte delantera del fuego. Al combatir en derrames, empiece a extinguir desde arriba hacia abajo. Es preferible usar siempre varios extinguidores al mismo tiempo, en vez de emplearlos uno tras otro. Esté atento a una posible reiniciación del fuego, no abandone el lugar hasta éste quede completamente apagado. RIESGO ELECTRICO Se debe a la existencia de aparatos eléctricos que pueden ser causa de accidentes, tanto por acción directa de la electricidad sobre las personas, como de la posibilidad de originar fuegos y explosiones. Es necesario recordar algunas definiciones para entender el vocabulario: Electricidad: agente físico que se manifiesta como una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de una sustancia. Si estos dos puntos se unen se produce una circulación de corriente eléctrica. La corriente eléctrica puede ser de dos tipos: Continua: tiene intensidad, diferencia de potencial y sentido de circulación constantes. Alterna: su intensidad, diferencia de potencial y sentido de circulación, varían en forma periódica regular.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Intensidad de corriente: es el número de cargas que circula por unidad de tiempo, su unidad es el Ampere. Diferencia de potencial: es la diferencia de nivel eléctrico entre dos puntos de un sistema, es la fuerza impulsora del movimiento de cargas. La unidad es el voltio. Resistencia: es la dificultad que opone el circuito a la circulación de corriente, su unidad es el Ohm. De acuerdo a la forma en que afectan el cuerpo humano, las intensidades de corriente se clasifican en: -corrientes peligrosas: hasta 25mA. -corrientes muy peligrosas: desde 25mA. La resistencia del cuerpo humano depende de los siguientes factores: Piel: es la superficie de contacto (a menor superficie mayor resistencia), importan también su humedad (a mayor humedad menor resistencia), su grosor (mayor grosor mayor resistencia) su temperatura y lesiones (disminuye la resistencia). Estado general del individuo: el hambre, ser, fatiga, sueño, preocupaciones, etc. disminuyen la resistencia que presenta el cuerpo. Entonces, de acuerdo a lo dicho, la severidad del daño dependerá de la cantidad de corriente recibida, del estado previo del individuo y del tiempo de exposición. Las lesiones pueden variar desde una contracción muscular refleja (“quedarse pegado”) con corrientes menores a 25mA. Quemaduras y paro respiratorio con corrientes entre 25 y 70mA. Con corrientes del orden de 100mA, paro cardíaco, fibrilación cardíaca daños al sistema nervioso y muerte. Los medios de protección lo constituyen las conexiones a tierra, los transformadores de seguridad, etc. siendo el medio más idóneo los disyuntores diferenciales. RIESGO QUIMICO Es la posibilidad de sufrir daños a través de un accidente con un “reactivo”. Un reactivo es toda sustancia química que se utiliza para investigar o reconocer otra sustancia, según la “reacción” que se produzca. Se pueden clasificar en orgánicos o inorgánicos o en generales y especiales. Existe el riesgo químico en la forma de almacenamiento, transporte, manipulación y descarte de reactivos. Almacenamiento: en términos generales, las drogas deben guardarse en lugares secos, frescos, protegidos del polvo y la luz. Estos lugares deben preservarse del acceso de personas ajenas al trabajo específico para evitar accidentes por imprudencia o desconocimiento. Transporte: el personal debe estar capacitado acerca de los peligros que poseen los reactivos que manipula y de cuál es la forma de proceder en casos de derrames o fugas. Manipulación: existen una serie de normas básicas: - En el lugar de trabajo se deben disponer solo de las disoluciones a utilizar, o bien los reactivos puros fraccionados en recipientes adecuados. - No se deben regresar fracciones excedentes de reactivos a los frascos originales. - Los tapones nunca deben dejarse sobre la mesada. - Se debe disponer de material absorbente en el lugar de trabajo, para casos de derrames. - Cuando se realizan reacciones que produzcan vapores o gases tóxicos, se debe trabajar bajo campana. - Nunca se deben oler directamente de la boca del frasco, sino con la mano dirigir los vapores hacia la nariz. - Nunca se deben gustar los productos con los que trabaja. - Los líquidos inflamables no se calientan a la llama directamente, y no se descartan en las piletas. - No se deben arrojar a la pileta, ni a papeleros los restos de sodio o potasio. - Nunca se arrojara agua sobre metales alcalinos o fundidos, porque puede producirse una explosión. - Cuando se calienten sustancias en tubos de ensayo, dirigir la boca del tubo hacia un lugar despejado flameando el tubo sobre la llama. - Los restos de cianuro nunca se arrojaran a la pileta, ya que si hay restos de ácidos se produciría ácido cianhídrico, gas toxico mortal.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE - Al trasvasar reactivos conviene hacerlo con embudos. Descarte: cuando se eliminan los reactivos, primero deben inactivarse de manera tal que no sea peligroso para la comunidad o para el medio ambiente. Efectos de las sustancias químicas sobre el organismo. De acuerdo a su peligrosidad los reactivos químicos se clasifican según el siguiente cuadro: Pictograma
Clasificación y Precaución Evitar choque, percusión, fricción, formación de chispas, fuego y acción del calor. Peróxidos orgánicos, sustancias y mezclas que en contacto con materiales combustibles pueden llevar a estos a la combustión de explosión. Evitar cualquier contacto con sustancias inflamables. Evitar cualquier contacto con el cuerpo humano, ya que pueden provocar graves daños para la salud posiblemente irreversibles y con consecuencias mortales. Se hace referencia especial a la acción cancerígena, teratógena o riesgos de alteraciones genéticas. Evitar contacto con el cuerpo humano, también inhalación de vapores. Posibles daños para la salud en caso de empleo inadecuado. No se descarta acción cancerígena, teratógena o riesgos de alteraciones genéticas. Líquidos con punto de inflamación inferior a 0ºC y punto de ebullición máximo de 35ºC. Mantener lejos de llamas abiertas, chispas y fuentes de calor. Líquidos con punto de inflamación inferior a 21ºC. Gases licuados con punto de inflamación a presión normal. Sustancias y mezclas que en contacto con agua y aire húmedo liberan gases fácilmente inflamables. Mantener lejos de llamas abiertas, chispas y fuentes de calor. Destrucción de la piel en su total grosor, en piel sana e intacta. Evitar contacto con los ojos, la piel y la ropa mediante medidas protectoras especiales. No inhalar vapores.
Claros daños en los ojos e irritación de la piel, que se mantienen como mínimo 24 hs posteriores a la acción, o irritación de las vías respiratorias. Evitar contacto con los ojos, la piel y la ropa mediante medidas protectoras especiales. No inhalar vapores.
Cabe destacar que los pictogramas se encuentran en todos los rótulos de los reactivos químicos, de allí la importancia de conocer su significado y las precauciones a tomar en cada caso. RIESGO BIOLOGICO Es la posibilidad de contraer enfermedades infecciosas a partir del manipuleo de “material biológico”. El material biológico se puede definir como el conjunto de materia orgánica que es o potencialmente puede ser, reservorio de agentes infecciosos, por ejemplo: sangre, orina, tejidos, fluidos y secreciones corporales, etc.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE En medicina veterinaria se suma el riesgo de contraer enfermedades infecciosas transmitidas por animales (zoonosis), por lo tanto se debe considerar también dentro de las normas de bioseguridad, el correcto manejo de animales. Existen una serie de normas que varían según la especie y la finalidad, no es lo mismo el manejo de animales con objetivos clínicos que con fines de experimentación para la investigación. En este último caso se siguen Procedimientos Operacionales Estandarizados, son efectivos para realizar una determinada labor y lograr su objetivo y que se realizan de forma estándar. Las normas prácticas en el manejo de las distintas especies animales serán vistas en las materias correspondientes. En el presente curso nos limitaremos a dar las posibles formas de infección accidental y las precauciones generales a tener en cuenta. En el siguiente cuadro se resumen las posibles vías de ingreso al organismo, los accidentes más frecuentes y las precauciones a tomar.
Accidentes más frecuentes
Vías de ingreso
Precauciones
Inhalación de aerosoles
RESPIRATORIA
Evitar producción de aerosoles. Utilizar material de protección adecuado (barbijos)
Ingestión accidental de material biológico.
Inoculación parenteral de material biológico. Herida cortante y contacto directo con el material biológico. Mordeduras accidentales de animales infectados o peligrosos.
DIGESTIVA
CUTÁNEA
Evitar pipetear con la boca. Utilizar pro-pipetas o dispensadores. Evitar contacto directo con el material biológico (usar guantes descartables). Correcto manipuleo de animales.
Normas básicas de higiene y seguridad-Laboratorio de Bioquímica Las medidas de Seguridad en Laboratorios son un conjunto de medidas preventivas destinadas a proteger la salud de los que allí se desempeñan frente a los riesgos propios derivados de la actividad, para evitar accidentes y contaminaciones tanto dentro de su ámbito de trabajo, como hacia el exterior. Las reglas básicas aquí indicadas son un conjunto de prácticas de sentido común realizadas en forma rutinaria. 1. Durante su estancia en el laboratorio, el alumno deberá utilizar vestimenta apropiada para realizar trabajos de laboratorio y cabello recogido (guardapolvo preferentemente de algodón y de mangas largas, zapatos cerrados, evitando el uso de accesorios colgantes). 2. No se permitirá comer, beber, fumar o maquillarse. 3. Es imprescindible mantener el orden y la limpieza. Cada persona es responsable directa de la zona que le ha sido asignada y de todos los lugares comunes. Al finalizar el laboratorio los alumnos dejarán todo el material ordenado y limpio. 4. Las manos deben lavarse cuidadosamente después de cualquier manipulación de laboratorio y antes de retirarse del mismo. 5. Se deberán utilizar guantes apropiados para evitar el contacto con sustancias químicas o material biológico. Toda persona cuyos guantes se encuentren contaminados no deberá tocar objetos, ni superficies tales como: teléfonos, lapiceras, manijas de cajones o puertas, cuadernos, etc. 6. No pipetear con la boca. 7. No se permitirá correr en los laboratorios.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 8. Dado que muchas prácticas requieren el uso de corriente eléctrica, se deberá tener especial cuidado de evitar la manipulación de elementos húmedos o reactivos inflamables en sus proximidades. 9. Siempre que sea necesario proteger los ojos y la cara de salpicaduras o impactos se utilizarán anteojos de seguridad, viseras o pantallas faciales y otros dispositivos de protección. Cuando se manipulen productos químicos que emitan vapores o puedan provocar proyecciones, se evitará el uso de lentes de contacto. 10. Se requerirá el uso de mascarillas descartables cuando exista riesgo de producción de aerosoles (mezcla de partículas en medio líquido) o polvos, durante operaciones de pesada de sustancias tóxicas o biopatógenas, apertura de recipientes con cultivos después de agitación, etc. 11. Se deberá verificar la ausencia de vapores inflamables antes de encender una fuente de ignición. Para calentamiento, sólo se utilizaran resistencias eléctricas o planchas calefactoras blindadas. Se prestará especial atención al punto de inflamación y de autoignición del producto. 12. El material de vidrio roto no se depositará con los residuos comunes. Será conveniente ubicarlo en cajas resistentes, envuelto en papel y dentro de bolsas plásticas. El que sea necesario reparar se entregará limpio al taller. 13. Será necesario que todo recipiente que hubiera contenido material inflamable, y deba ser descartado sea vaciado totalmente, escurrido, enjuagado con un solvente apropiado y luego con agua varias veces. 14. Está prohibido descartar líquidos inflamables, tóxicos, corrosivos o material biológico por los desagües de las piletas, sanitarios o recipientes comunes para residuos. 15. Los laboratorios contarán con un botiquín de primeros auxilios con los elementos indispensables para atender casos de emergencia. 16. En el laboratorio sólo podrán estar los alumnos del grupo correspondiente. No se admitirán visitas. MATERIALES DE LABORATORIO Definición: comprende todos los elementos que se utilizan corrientemente en los laboratorios de química. Describiremos aquí los más comunes y los que serán manipulados por los alumnos en forma más frecuente a lo largo del curso de Bioquímica y otras materias afines dentro de la carrera. Clasificación: 1) De acuerdo a su constitución Material de vidrio: Este rubro constituye la mayor parte de los elementos de un laboratorio, debiendo reunir ciertas propiedades de resistencia. El vidrio es una mezcla de silicatos y existen variedades con mayor o menor termorresistencia (se refiere a la capacidad que poseen para soportar elevadas temperaturas), con diferentes proporciones de óxidos en su composición, etc. Los vidrios termorresistentes son mezclas poliméricas de boratos (BO 3') y silicatos (SiO 4"), los cuales se encuentran eslabonados (unidos) tridimensionalmente en forma desordenada (ya que se considera un líquido enfriado hasta solidificar, sin cristalizar). Sólo son atacados por los ácidos fluorhídrico y fosfórico concentrados y en caliente, y también por algunos álcalis como el hidróxido de sodio (NaOH) en las mismas condicionesLimpieza: El material de vidrio debe estar siempre perfectamente limpio, ya que su contaminación puede conducir a resultados erróneos. En general deben lavarse con detergente y enjuagarse con agua destilada. En caso de efectuarse pruebas en las que interfiera la presencia de iones (Ca3+, Fe2+, PO4H2) el lavado debe efectuarse con detergentes no iónicos y enjuagarse una vez con ácido clorhídrico (HCI) y repetidamente con agua bidestilada o desionizada. Para quitar restos de material no removible con el procedimiento anterior, se pueden utilizar mezclas químicas más agresivas. Ellas pueden ser soluciones de: Bicromato de sodio o potasio (50 g) y ácido sulfúrico (100 ml) en agua (llevando el volumen final a 1000 ml). Esta mezcla se denomina sulfocrómica
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Ácido sulfúrico concentrado y ácido nítrico, llamada mezcla sulfonítrica Jabón y agua en caliente Soluciones de hidr6xido de sodio o de potasio El material se sumerge en estas soluciones y se deja actuar durante un tiempo variable y se lava nuevamente. Material de goma Material de metal Material de madera Instrumental (el desarrollo de éste apartado escapa al alcance del presente apunte). 2) De acuerdo a su capacidad para medir volúmenes Volumétricos No volumétricos Esta clasificación se basa en la posibilidad que brindan diferentes elementos de vidrio para medir volúmenes de líquidos con precisión. Los materiales no volumétricos, no están calibrados para cuantificar volúmenes exactos. Los elementos que se usan en volumetría tienen ciertas características que se describen a continuación: Líneas de Graduación: Divisiones representadas por líneas, que abarcan parte o todo el contorno del elemento volumétrico y responden a las fracciones del volumen total a medir. Así, una pipeta o una probeta se pueden encontrar divididas en diez grandes fracciones; entre cada una de estas fracciones se pueden presentar a su vez diez subdivisiones. Si una probeta contiene un volumen total de 100ml, cada división será equivalente a 10ml y cada subdivisión a 1ml. Si se tratara de una pipeta de 10ml, cada división sería 1ml y cada subdivisión 0,1ml. Aforo: Es la marca (línea) que poseen ciertos materiales volumétricos, la cual indica el volumen total que pueden contener a una temperatura determinada (generalmente a 20° C). Estos datos deben estar registrados en el recipiente y se refieren a la "capacidad" del mismo. Materiales volumétricos: Probeta Matraz aforado Micropipeta Pipetas Bureta Materiales no volumétricos: Pipeta Pasteur Erlenmeyer Embudo Kitasato Balón Mortero Tubo de ensayo Frasco gotero Vaso de precipitación Ampolla de decantación Caja de Petri Vidrio de reloj Capsula de porcelana Frasco de reactivos Otros términos a tener en cuenta para la utilización de material volumétrico son: Menisco: Este término no hace referencia al material de laboratorio, sino que corresponde a la forma que adopta la superficie del líquido contenido en el recipiente, al "mojar" el vidrio. Esta forma, depende de la mayor o menor tensión superficial y de si se trata de líquidos polares (como el agua) o no polares (como los hidrocarburos). Enrase: Es el procedimiento por el cual se hace coincidir el menisco con el aforo o línea de graduación al medir un líquido. Estos elementos deben estar a la altura del ojo del observador durante el proceso de medición, teniendo la precaución de apoyar el recipiente sobre una superficie plana horizontal (para las probetas) o de mantenerlo perpendicular a dicha superficie (para las pipetas). Descripción de materiales de vidrio volumétricos Probeta: Recipiente cilíndrico graduado, con borde superior terminado en pico de jarra. Posee una base que puede ser de vidrio, madera o plástico. Para utilizarlas se apoyan sobre las mesadas,
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE se carga el líquido hasta un volumen ligeramente inferior al requerido, y luego se completa lentamente hasta enrasar.
Matraz aforado: Recipiente con una porción esférica y base plana y cuello generalmente largo, donde se halla el aforo- De capacidad variable, sirven para preparar y guardar soluciones. Se cargan generalmente con embudo y en forma similar a las probetas.
Bureta: Tubo terminado en punta afinada y graduado. Por medio de un robinete o llave (debe estar lubricado) permite la salida del liquido contenido en forma gradual, generalmente por goteo. De capacidad variable, son usadas para medir volúmenes exactos, por ejemplo al efectuar titulaciones. Se cargan por arriba con embudo. Se sostienen en soportes adecuados. El robinete tiene dos posiciones extremas (cerrado y abierto) e intermedias. Se usa en operaciones en que se necesita medir volúmenes con gran exactitud.
Pipetas bola o de traslado: En su parte media poseen una dilatación o bulbo; puede tener uno o dos aforos y están calibradas para un volumen fijo de líquido. No son graduadas.
Micropipetas: Llevan este nombre pipetas de capacidad inferior al mililitro. Se clasifican en manuales y automáticas. Las primeras son de vidrio, aforadas, se conectan a una manguera de goma con boquilla para cargar por succión y descargar por soplado. Se debe secar la parte de la punta que fue sumergida, ya que se trabaja con volúmenes tan pequeños que una gota que pudiera quedar (30-50µl) introduciría un error considerable. Su uso fue desplazado por las micropipetas automáticas. Las micropipetas automáticas (dibujo) son calibradas en fábrica; pueden ser de volumen fijo o regulable. Tienen dos posiciones, una para la carga y otra para la descarga. Se usan con "tips" (picos de plástico) descartables, uno para cada muestra. Tienen amplia difusión por la practicidad, rapidez y exactitud en la medición de volúmenes.
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Descripción de materiales NO volumétricos 1) De vidrio • Pipeta Pasteur: Consisten en un tubo de vidrio o plástico no graduado ni calibrado que consta de dos partes de diferentes diámetros (la inferior se denomina capilar, por su delgadez). El extremo superior se conecta a una pera de goma que se aprieta o deja expandir para expulsar o cargar el líquido. Se fabrican con facilidad a partir de tubos de vidrio blandos. • Tubos de ensayo: Recipiente cilíndrico con un extremo cerrado (convexo) y el otro con borde redondeado o liso. Los hay de diferentes tamaños, cada uno de los cuales tiene nombres diferentes. Los utilizados en el laboratorio de Bioquímica usualmente son de aproximadamente 18mm de diámetro por 15cm de largo y hasta 20ml de capacidad. Deben tener relativa resistencia a los golpes y al calor. Esto se puede comprobar dejándolo caer en forma vertical y con el extremo cerrado hacia abajo a unos 5cm de la superficie dura, debiendo resistir el impacto. Para calentarlo, se lo coloca en ángulo de 45° (sosteniéndolo con una pinza) y se expone a la llama su pared inferior moviéndolo constantemente para evitar que se rompa y para un calentamiento homogéneo. Si se debe llegar a la ebullición, no puede cargarse más de dos tercios de su capacidad.
• Embudo: De medidas variables, puede ser liso o estriado. Este últimos se usan para filtración con conos de papel de filtro; las estrías permiten la entrada de aire, lo que facilita el filtrado.
• Ampolla de decantación: Es un recipiente esférico con un orificio superior para su llenado (con un tapón). Por debajo se continúa con un tubo al que se interpone un robinete o llave; este mecanismo permite separar mezclas de dos o más fases.
• Balones: Recipiente esférico sin base, con cuello cilíndrico largo o corto (que en algunos casos presenta una salida lateral para trabajos de destilación). Se presenta con distintas capacidades; necesita estar sujeto a un soporte y pueden ser utilizados para calentar sustancias o para destilaciones.
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• Erlenmeyer: Son recipientes de forma cónica, con vértice superior terminado en un cuello corto y una base plana. Se los utiliza para preparar y guardar soluciones.
• Kitasato: Son similares a los anteriores, pero poseen una tubuladura lateral corta en la base del cuello. Tienen paredes gruesas y muy resistentes y capacidad variable. Se pueden emplear para filtrar al vacío.
• Vidrio reloj: Vidrios en forma cóncava. Pueden servir para depositar sustancias en pequeñas cantidades, mezclarlas o pesarlas y evaporar.
• Cajas de Petri: Recipientes cilindrico de altura muy inferior a su diámetro. Constan de dos partes: la caja propiamente dicha y la tapa que cubre a la caja (de igual forma pero mayor diámetro). Tiene variada utilidad, pero es especialmente empleada para cultivos en microbiología.
• Vaso de precipitación: Recipiente con el borde superior terminado en jarra. Tienen capacidad variable y pueden ser lisos o graduados.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE • Frascos goteros: Son frascos de plástico o vidrio grueso (generalmente oscuros), casi siempre de capacidad inferior a los 100 ml. Los de vidrio tienen tapones de vidrio acanalados y terminados en pico que permiten el goteo.
• Frascos de reactivos: Similares a los anteriores pero pueden ser de mayor capacidad. Hay oscuros (para reactivos sensibles a la luz) y claros, generalmente son de boca ancha y tienen tapones de vidrio en forma de hongo (esmerilados).
• Cápsula de porcelana: Recipiente similar al vidrio de reloj pero de mayor capacidad (y no es de vidrio).También se usa para evaporar sustancias.
• Mortero: Consta de dos partes; un recipiente con relativa profundidad y grosor de sus paredes (resistentes), que pueden ser de diferentes tamaños y un pilón o mazo, que se utiliza para triturar sustancias sólidas por medio de presión o pequeños golpes, pueden ser de vidrio o porcelana
• Desecadores: Los desecadores de vidrio tienen paredes gruesas y forma cilíndrica, presentan una tapa esmerilada que se ajusta herméticamente para evitar que penetre la humedad del medio ambiente. En su parte interior tienen una placa o plato con orificios que varía en número y tamaño. Estos platos pueden ser de diferentes materiales como: porcelana o nucerite (combinación de cerámica y metal).
2) Materiales de goma • Tapones: Existen de varios colores y tamaños, clasificados por números cuyos diámetros coinciden con los de tubos, balones, erlenmeyers, etc.
• Tubuladuras: También existen de variadas clases (de plástico, goma negra o roja opacas, látex transparente, mas o menos resistentes al calor, etc.). Se emplean como medio de conexión al armar ciertos aparatos (como el de destilación y filtrado al vacío), o también como tubuladura de gas o agua. Su longitud y diámetro varían según la necesidad; el diámetro se toma midiendo la luz y se expresa en cm o subunidad de pulgada.
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• Propipetas: Dispositivo que consiste en una pera de goma con 2 tubuladuras de salida. La superior se utiliza para hacer ingresar o salir aire de la pera. La inferior contacta con la boquilla de la pipeta y contiene una sección transversal. Posee una válvula que regula la entrada de líquido a la pipeta y otra para descargarlo. Es un sistema muy ingenioso y simple que evita los accidentes del operador por aspiración del contenido de las pipetas y permite enrasar y descargar fácilmente. Los pipeteadores son dispositivos o instrumentos para el trasvase o medición de fluidos.
3) Materiales metálicos v de madera • Trípode y mantilla con amianto: El trípode consta de un sostén circular de hierro con tres patas, utilizados para apoyar recipientes que serán calentados con un mechero. La mantilla es una rejilla metálica cuadrada con un centro impregnado con amianto (silicato de calcio y magnesio) que se interpone entre el recipiente a calentar y el mechero (sobre el trípode), así el calor se distribuye en forma pareja.
• Cepillos de cerda: Están constituidos por dos trozos de alambre enroscados uno sobre el otro entre los cuales se sostienen trocitos de cerda (en la porción inferior) que se disponen en forma espiral y perpendicular al alambre. Existen de diversos tamaños para poder ser introducidos en los diferentes elementos de vidrio y efectuar una cómoda y adecuada limpieza.
• Mechero de Bunsen: Tubo metálico por el cual circula gas que entra por una conexión lateral. El gas se mezcla con aire que entra por dos orificios de la base, cuyo tamaño puede ser regulado. El uso más frecuente que se dará al mechero es el calentamiento de tubos de ensayo; para ello se usará una llama no mayor de 10 cm, en lo posible de color azulado para evitar el depósito de carbón en las paredes del tubo.
• Soportes universales: Estos elementos de hierro constan de una base rectangular plana y, perpendicularmente inserto en ella, el soporte propiamente dicho. Este es un vástago de metal al que se adosan pinzas que sujetan diversos materiales (buretas, balones, tubos refrigerantes, etc.)
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE • Pinzas de Bunsen: También llamadas de "doble nuez". Sus dos extremos actúan como pinzas. De un lado se sujetan al soporte y por el otro se adecuan al recipiente a sostener. El ajuste se efectúa con tornillos mariposa o similares.
• Pinzas de Mohr: Son llaves hechas de una varilla de metal doblada a la mitad de manera que sus brazos se superponen y queda formado un ojal. Este se puede abrir presionando los extremos de los brazos de la varilla para enhebrar un tubo de goma. La pinza sirve para cerrar o abrir a voluntad la luz del tubo de goma.
• Pinzas de madera: Son broches parecidos a los usados para sostener ropa, pero con un brazo de mayor longitud para comodidad del operador. También los hay de metal y para diferentes diámetros de tubos. Se usan para sostenerlos durante el calentamiento.
• Gradillas portatubos: Son de metal, madera, acrílico o alambre forrado en plástico. Consisten en soportes con múltiples perforaciones de diferentes diámetros donde van insertos los tubos. Manteniéndolos en forma vertical. Algunas son para tubos de ensayo y otras para tubos de hemólisis o Kahn.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE LABORATORIO N°1 PROTEINAS Introducción: Los aminoácidos son compuestos orgánicos con un grupo ácido (carboxilo -COOH) y un grupo básico (amina -NH2), unido al carbono (carbono inmediato al carboxilo), es decir son - aminoácidos. Presentan actividad óptica (excepto la glicina) y la configuración “L” es la de mayor interés bioquímico. Los aminoácidos pueden establecer enlaces covalentes entre el grupo carboxilo de uno y el grupo amina de otro, denominados “uniones peptídicas”, de tipo amida y que se producen con pérdida de agua. Los polímeros formados por hasta diez aminoácidos unidos por uniones peptídicas se llaman péptidos, los que poseen más de 10 residuos de aminoácidos pero menos de 50 se denominan polipéptidos y los que superan ese número se denominan proteínas. Las proteínas son macromoléculas formadas por un gran número de aminoácidos. Poseen una estructura muy compleja, por lo que se la describe en distintos niveles de organización: - Estructura Primaria: se refiere al número e identidad de los aminoácidos que componen la molécula y al ordenamiento de estas unidades en la cadena polimérica (secuencia de aminoácidos). Las cadenas son lineales, no poseen ramificaciones por la naturaleza de la unión peptídica. - Estructura Secundaria: es la disposición espacial regular y repetitiva que adopta la cadena polimérica. Puede ser -hélice, -lámina o lámina plegada, o bien disponer la cadena en una estructura irregular, en tal caso se habla de una disposición al azar. Estas estructuras se mantienen unidas por puentes de hidrógeno. - Estructura Terciaria: se refiere a la arquitectura tridimensional completa de una cadena de resíduos de aminoácido. De acuerdo con la forma final se clasifican en globulares y fibrosas. Estas conformaciones se mantienen unidas por fuerzas de atracción o repulsión electrostática, enlaces de hidrógeno, presencia de cadenas hidrofóbicas e hidrofílicas y puentes disulfuro según el tipo de aminoácidos que constituyan la molécula. - Estructura Cuaternaria: es la disposición espacial de las subunidades polipeptídicas constituyentes de las proteínas formadas por más de una cadena polipeptídica o monómero (proteínas oligoméricas, mero: parte). Las fuerzas responsables de mantener en posición a las diferentes subunidades son las mismas que en el caso anterior. La secuencia de aminoácidos de una proteína es el principal determinante de su conformación espacial, propiedades y características funcionales. Los requerimientos estructurales para que una proteína cumpla su papel fisiológico son muy rigurosos, no solo es necesario mantener el número y tipo de aminoácidos constituyentes, además, cada uno de ellos debe ocupar una posición definida en la cadena. Alteraciones en ese ordenamiento o sustituciones de aminoácidos pueden afectar la capacidad funcional de la molécula hasta tornarla inútil. Cuando las proteínas son sometidas a la acción de agentes físicos como calor, agitación mecánica, radiaciones, etc., o agentes químicos como ácidos o álcalis fuertes, detergentes iónicos, agentes caotrópicos (urea, guanidina), solventes orgánicos, metales pesados, etc., pueden sufrir alteraciones en su conformación al modificarse las fuerzas que mantienen unidas las estructuras. Esta desorganización estructural resulta en la pérdida de las propiedades naturales y funcionalidad de la proteína. El proceso se denomina desnaturalización y se pierden las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria de la proteína, de modo irreversible en la mayoría de los casos. La estructura primaria no se ve afectada ya que los agentes desnaturalizantes no atacan la unión peptídica. Sin embargo, experimentalmente se comprobó que la desnaturalización proteica en algunos casos puede ser reversible cuando los tratamientos desnaturalizantes no son tan drásticos. Las proteínas desnaturalizadas (ej. la clara de huevo calentada) son menos solubles y precipitan, pierden su capacidad de cristalizar, tienen mayor reactividad química y son más fácilmente atacadas por enzimas. 1- Reacción de Biuret Fundamento: Los péptidos y proteínas forman complejos de coordinación con el ión cúprico (Cu++). Cada ion Cu++ se liga a la cadena aminoacídica por 4 valencias de coordinación aportadas por pares electrónicos libres de átomos de nitrógeno (figura 1). Los iones Cu++ reaccionan tanto con
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE los N de las uniones peptídicas (dando color rojo) como con los N de grupos amino libres (dando color azul) lo que da por resultado un color violáceo. Utilidad: Esta reacción es muy utilizada para poner en evidencia la presencia de polímeros de aminoácidos e incluso cuantificarlos en fluidos biológicos (orina, sangre, líquido cefalorraquídeo, etc.). La cuantificación se basa en el hecho que los complejos coloreados absorben energía, de modo que a mayor cantidad de complejo coloreado formado, mayor será la cantidad de energía absorbida. Esta energía, de una longitud de onda específica (540nm) para cada compuesto, se puede determinar utilizando un equipo de laboratorio. O C
C O
HN
NH
R CH
HC R Cu2+
O C
C O
HN
NH
R CH
HC R
Figura 1: Complejo de coordinación entre Cu2+ y nitrógeno proteico Materiales: - Tubos de ensayos - Pipetas - Propipetas - Baño termostático - Gradillas Reactivos: - Reactivo EDTA/Cu: complejo EDTA/Cu 13 mmol/l en NaOH 875 mmol/l y alquil aril poliéter (AAP) - Agua destilada - Muestra: suero Procedimiento: Rotular tres tubos de ensayo: 1, 2 y 3 y proceder según el siguiente esquema de trabajo: - Tubo1: 50 l de agua destilada + 3,5 ml del reactivo EDTA/Cu. (control negativo) - Tubo2: 50 l de suero + 3,5 ml del reactivo EDTA/Cu. - Tubo3: 50 l de suero diluido al medio con solución fisiológica + 3,5 ml del reactivo EDTA/Cu. Mezclar por agitación e incubar durante 15 minutos a 37°C en baño termostático. Observar los colores generados en cada tubo y las intensidades. Resultados: - Tubo1: coloración azul del reactivo EDTA/Cu. - Tubo2: coloración violeta intenso del complejo proteína – Cu. - Tubo3: coloración violeta pálido del complejo proteína – Cu. 2- Prueba de Heller Fundamento: Es una prueba específica e importante por su facilidad de realización. Se fundamenta en la acción desnaturalizante de un agente químico (Ácido Nítrico: HNO3) sobre las proteínas presentes en una muestra, poniéndose en evidencia el resultado por la disminución de la estabilidad de las mismas en disolución, lo cual provoca su precipitación. Utilidad: Se trata de una prueba para la detección de proteínas en orina utilizando ácido nítrico como reactivo. Los fluidos biológicos poseen una cantidad de proteínas que los caracterizan, por ejemplo en el plasma de un individuo normal (caninos, felinos, equinos, etc.) en ayunas hay 68g/dL, pero en la orina no debería detectarse proteínas, ya que durante el proceso de formación de la misma se realiza un filtrado de la sangre, siendo retenidas en el cuerpo evitando que se pierdan. Sin embargo en determinadas situaciones fisiológicas y patológicas las proteínas pueden aparecer en la orina y por ello hay pruebas de laboratorio que permiten detectarlas. Materiales: - Tubos de ensayos - Pipetas -Propipetas - Gradillas
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Reactivos: - Ácido Nítrico concentrado - Agua destilada - Muestra: Orina Procedimiento: Rotular tres tubos de ensayo con los números 1 (control negativo), 2 (control positivo) y 3 (Muestra problema). Colocar en el tubo 1, 4ml de agua destilada, en el tubo dos 4ml de muestra control positivo y en el tubo 3, 4 ml de muestra problema. Inclinar los tubos a 45º sobre la mesada y agregar a cada uno, lentamente por las paredes, 1 ml de ácido nítrico concentrado. Reservar los tubos en una gradilla y observar el resultado. Resultado: La visualización de un anillo insoluble blanquecino en la zona de separación de ambas fases líquidas, pone en evidencia la presencia de proteínas desnaturalizadas indicando positividad de la prueba. ENZIMAS Introducción: Las enzimas son catalizadores biológicos en la mayoría de los casos de naturaleza proteica, ya que se ha descripto la actividad catalítica en moléculas de ARN (Ribozimas), que aumentan la velocidad de reacciones químicas en seres vivos. Actúan disminuyendo la energía de activación de la reacción química. Como todo catalizador, no se consume durante las reacciones que cataliza y a diferencia de los catalizadores inorgánicos, son específicas para cada reacción química y permiten que éstas ocurran en condiciones de temperatura, presión y pH compatibles con la vida. Las enzimas se clasifican según el tipo de reacción que catalizan en seis grupos: - oxidorreductasas - transferasas - hidrolasas - liasas - ligasas - isomerasas Estructuralmente, las enzimas poseen un sitio activo, que es la región mediante la cual se une a su sustrato. Esta región posee una estructura tridimensional determinada por residuos de aminoácidos distribuidos espacialmente de manera precisa. La actividad enzimática puede modificarse al variar la concentración enzimática, concentración del sustrato, por acción de cambios de temperatura, pH y presencia de inhibidores entre otros. 1- Reacción de Reconocimiento y Desnaturalización de Catalasa Fundamento: La catalasa es una enzima que se encuentra en las células de los tejidos animales y vegetales que posee la función de catalizar la hidrólisis de un producto tóxico que se genera durante el metabolismo celular, el peróxido de hidrógeno (H2O2) generando agua y oxígeno según la siguiente reacción. Pertenece a la categoría de las oxidorreductasas (EC1.11.1.6)
Utilidad: Realizaremos las siguientes pruebas para poner en evidencia la presencia de catalasa en tejido animal (visualizando los productos finales de la reacción que cataliza) y para destacar la importancia de la estructura tridimensional de las enzimas para mantener su funcionalidad. La existencia de catalasa en los tejidos animales, se aprovecha para utilizar el agua oxigenada como desinfectante cuando se aplica sobre una herida. Como muchas de las bacterias patógenas son anaerobias (no pueden vivir en presencia de oxígeno), mueren con el desprendimiento de oxígeno que se produce cuando la catalasa de los tejidos actúa sobre el agua oxigenada. Materiales: - Tubos de ensayos - Pipetas - Pinza - Propipetas - Gradillas Reactivos: - Peróxido de Hidrógeno (Agua oxigenada)
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE - Muestra: Tejido hepático de ave fresco y hervido previamente Procedimiento: Rotular dos tubos de ensayo: 1 y 2. Introducir en el tubo 1 trocitos de hígado fresco y en el 2 trocitos de tejido hepático previamente hervido en agua. Añadir a cada tubo 5 ml de agua oxigenada. Observar
Figura 2: Esquema del procedimiento de la Reacción de Reconocimiento y Desnaturalización de Catalasa
Resultados: la observación de burbujas se corresponde con la presencia de oxígeno, uno de los subproductos de la reacción. Dicha observación correlaciona con la presencia de la enzima funcional. La ausencia de burbujeo puede asociarse con pérdida de funcionalidad enzimática por desnaturalización térmica de la catalasa. ACIDOS NUCLEICOS Introducción: son sustancias del más alto rango biológico, a ellos se atribuyen importantes funciones tales como ser reservorio de la información genética y responsables de su transmisión de una célula a otra célula hija o de una individuo a otro. Poseen un rol fundamental en el proceso de síntesis proteica ya que dirigen el ensamblaje correcto de aminoácidos. Los ácidos nucleicos, ADN y ARN son estructuras poliméricas de doble y simple cadena respectivamente. En el ADN el monómero constituyente recibe el nombre de desoxirribonucleótido mientras que para ARN, su denominación es ribonucleótido y químicamente están constituidos por un azúcar, una base nitrogenada (púrica o pirimidica) y un grupo fosfato que al pH celular le confiere cargas negativas. Al azúcar se unen las bases nitrogenadas por enlace N-glicosídicos y los grupos fostato por enlaces de tipo fosfoéster. Luego cada nucleótido se une a otro mediante enlaces fosfodiéster establecidos entre el grupo fosfato de un nucleótido con el oxhidrilo 3´de otro. Se genera de este modo una monohebra que se mantiene unida a otra cadena “Complementaria” por enlaces Puente de hidrógeno, en el caso de ADN. Electroforesis de ADN La electroforesis es una técnica empleada para separar moléculas basándose en propiedades como tamaño, conformación o carga eléctrica. Consiste en utilizar una matriz o soporte semisólido con una estructura molecular porosa, a través de la cual pueden migrar moléculas de diferentes tamaños cuando se aplica un campo eléctrico, en un medio conductor de la corriente eléctrica (buffer de corrida). Las moléculas más pesadas migran más lentamente que las más livianas o de menor tamaño. Por tener las moléculas de ADN y ARN cargas negativas, estas moléculas se mueven hacia el polo positivo del soporte semisólido (agarosa en nuestro caso). Las matrices que se utilizan son muy variadas y su elección depende de la finalidad de la electroforesis. Una de las más utilizadas es la compuesta por agarosa (polisacárido obtenido de algas), polvo blanco, que se disuelve en un medio iónico a altas temperaturas. A la agarosa disuelta, en caliente, se le agrega un colorante que permita la visualización de las moléculas separadas (tradicionalmente, Bromuro de etidio) y luego se vierte en una plataforma cuadrada o rectangular que contiene un dispositivo similar a un peine cuyos dientes servirán como impresión para generar un hueco (pocillo) donde se depositarán las muestras a separar. Una vez solidificada la matriz con el
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE colorante, se retira el peine con sumo cuidado. Se traslada el gel a la cuba de electroforesis que contiene el buffer de corrida y se cargan (siembran) las muestras problemas en cada pocillo generado. Antes de la siembra, se mezcla la muestra problema con un buffer de siembra que contiene entre otros componentes, un colorante (en general azul de bromofenol) que posibilita la visualización del cargado como así también el avance del frente de corrida. Se aplica un campo eléctrico y se espera a que la separación ocurra. Cuando se ha completado la electroforesis, se procede a la etapa de revelado mediante la visualización por transiluminación con luz UV, ya que el bromuro de etidio además de intercalarse entre las bases de los ácidos nucleicos, emite una radiación fluorescente al ser irradiado con luz ultravioleta, observándose en caso positivo, bandas rojo- anaranjadas. Si se siembran varias muestras una junto a otra en el gel, se producirán separaciones paralelas, mostrando cada una bandas de distintos tamaños correspondientes a cada componente de la mezcla. Si las separaciones son incompletas, se dará un solapamiento entre bandas haciendo indistinguibles dos o más componentes. Existen marcadores especiales que contienen una mezcla de moléculas de ADN de tamaños conocidos, llamados marcadores de peso molecular, que se siembran en cada proceso de separación electroforética con la finalidad de comparar las alturas de las bandas de dicho marcador con aquellas provistas por las muestras problema para determinar su tamaño. 1- Electroforesis de Ácido Desoxirribonucleico Preparación de Agarosa 1,5% Pesar 1,5g de agarosa y agregar buffer TBE (EDTA, ácido bórico, tris) 1.0X hasta alcanzar un volumen final de 100ml. Disolver la agarosa por calentamiento en microondas. Agregar 3µl de solución de Bromuro de etidio (10mg/ml) y volcar sobre plataforma de acrílico con peine. Dejar solidificar. Retirar el peine y disponer en cuba de electroforesis con buffer TBE 1.0x. Siembra, Corrida y Revelado Mezclar 2l de buffer de siembra (azul de bromofenol, glicerol y agua) y 10l de solución de ADN. Homogeneizar con pipeta automática y sembrar en cada pocillo del gel preparado con anterioridad. Correr a 100voltios durante 25minutos. Retirar el gel y observar el ADN por transiluminación con luz UV.
Foto 1: electroforesis en gel de agarosa
BIOSEGURIDAD DEL LABORATORIO N°1 Riesgos químicos: ACIDO NITRICO: Ingestión: Corrosivo. Dolor abdominal, sensación de quemazón, shock. Inhalación: Sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, pérdida del conocimiento. Piel: Puede causar severas quemaduras. Ojos: Quemaduras graves e irritación ocular. PERÓXIDO DE HIDROGENO: El peróxido de hidrógeno es muy irritante en concentraciones altas, ya que causa quemaduras temporales al desprenderse en la reacción el oxígeno. La ingestión de soluciones diluidas de peróxido de hidrógeno puede inducir vómitos, leve irritación gastrointestinal, distensión gástrica, y en raras ocasiones, erosiones o embolismo (bloqueo de los vasos sanguíneos por burbujas de aire) gastrointestinal. Ingerir soluciones de 10-20% de concentración produce síntomas similares, sin embargo, los tejidos expuestos pueden también sufrir
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE quemaduras. Ingerir soluciones aún más concentradas, además de lo mencionado anteriormente, puede también producir rápida pérdida del conocimiento seguido de parálisis respiratoria. BROMURO DE ETIDIO: Es una sustancia fuertemente mutagénica y es irritante a los ojos, piel, mucosas y el tracto respiratorio. Los efectos sanitarios de la exposición a este compuesto no han sido todavía investigados profundamente. Se sospecha que puede ser cancerígeno y teratogénico por su cualidad de mutagenicidad, aunque no hay ninguna prueba concluyente de ninguno de estos efectos. Si se ingiere, se inhala o se absorbe por la piel, esta sustancia puede tener efectos nocivos. Riesgo de Incendio: En estos laboratorios trabajaremos con mecheros de Bunsen por lo que tendremos que tomar las medidas necesarias para evitar quemaduras e incendios. Riesgo eléctrico: Verificar las instalaciones eléctricas así como el mantenimiento de los equipos empleados. En estos laboratorios utilizaremos el baño termostático. Riesgos Biológicos: TEJIDOS (hígado), SUERO Y ORINA: Siempre que se manipule material biológico se deben tomar ciertas precauciones como el uso de guantes, barbijos, antiparras, guardapolvos o delantales y evitar ingestión y contacto con mucosas.
LABORATORIO N°2 GLÚCIDOS Introducción: Los azúcares son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. El grupo carbonilo es un grupo muy reactivo y forma hemiacetales al reaccionar con un grupo –OH propio o de otra molécula. En el caso de que la cadena del azúcar sea lo suficientemente larga (4-6 átomos de carbono), uno de los grupos hidroxilo de la misma molécula puede reaccionar con el grupo carbonilo para formar un hemiacetal cíclico, que se halla en equilibrio con la forma de aldehído o de cetona libre. Los grupos funcionales aldehído y ceto libres o potencialmente libres (comprometidos en la unión hemiacetálica) pueden oxidarse, reduciendo a diversas sustancias. Esta posibilidad es utilizada para su caracterización en diferentes reacciones químicas.
Los glúcidos pueden clasificarse teniendo en cuenta varios aspectos: Aldosas/ Cetosas: grupo funcional Glúcidos Tener el grupo funcional libre o comprometido: reductores o no reductores Monosacáridos/Disacáridos/ Oligosacáridos /Polisacáridos: número de subunidades monoméricas que los constituyan Homopolisacáridos/ Heteropolisacáridos: semejanzas entre sus constituyentes Los diferentes grupos de glúcidos poseen características estructurales propias y por lo tanto comportamientos diferentes frente a distintos reactivos químicos, lo cual posibilita que mediante técnicas de laboratorio y seleccionando analíticamente las reacciones, se pueda conocer la composición de una muestra problema. Por ejemplo si dispusiéramos de una muestra incógnita que se presume contiene glúcidos, siguiendo una marcha analítica podríamos descifrar frente a cual grupo de glúcidos estamos presentes. 1- Molisch Fundamento: Se basa en la acción hidrolizante y deshidratante del ácido sulfúrico sobre los hidratos de carbono. En dicha reacción el ácido sulfúrico cataliza la hidrólisis de los enlaces glucosídicos de la muestra y la deshidratación a furfural (en las pentosas) o hidroximetil furfural (en las hexosas). Estos furfurales se condensan con el α-Naftol del reactivo de Molisch, dando un producto coloreado Violeta (Ver reacciones abajo). La reacción es exotérmica, pues libera calor al reaccionar.
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Utilidad: Diferenciar glúcidos libres o combinados, de otros grupos moleculares como lípidos y proteínas. Para determinar la cantidad y naturaleza específica del azúcar es necesario recurrir a otras pruebas. Materiales: -Tubos de ensayo -Gradilla -Pipetas - Propipetas -Pipetas Pasteur -Baño termoestático - Pinzas de madera. Reactivos: -Muestra: Solución al 5% de Hidratos de carbono y muestra problema -Agua destilada -Reactivo de Molisch (α-naftol al 5-10% en etanol) -Acido Sulfúrico (H2SO4) concentrado Procedimiento: Rotular tres tubos de ensayo: 1, 2 y 3 y dispensar a cada uno 10ml de solución 5% de un hidrato de carbono conocido (glucosa), agua y solución al 5% de la muestra problema respectivamente. Añadir a cada tubo 2-3 gotas de reactivo de Molisch (α-naftol al 5-10% en etanol, preparado en el momento) y mezclar el contenido. Inclinar los tubos y dejar resbalar cuidadosamente 1ml de ácido sulfúrico concentrado a lo largo de la pared del tubo de manera que se forme una capa bajo la fase acuosa. A continuación calentar los tubos en baño termostático unos minutos (60°C durante 10 minutos). Resultado: ante la presencia de glúcidos, luego de unos instantes, aparece un disco color violeta en el límite de separación entre ambos líquidos (Abajo: ácido sulfúrico) 2- Lugol Fundamento: El reactivo de Lugol no reacciona químicamente con los polisacáridos, sino que forma con ellos un complejo de inclusión termolábil (en frío) que se caracteriza por presentar distintos colores según las ramificaciones que presente la molécula de polisacárido. Utilidad: Se utiliza como indicador para identificar polisacáridos como los almidones, glucógeno y ciertas dextrinas. El Lugol no reacciona con azúcares simples como la glucosa o la fructosa. Materiales: - Tubos de ensayo -Pipetas -Propipetas - Pipetas Pasteur - Gradillas Reactivo: - Lugol: disolución de yodo molecular I2 y yoduro potásico (KI) en agua destilada. - Muestras: engrudo de almidón y solución de glucosa 5% en agua - Agua destilada Procedimiento: rotular 3 tubos de ensayo, agregar a uno de ellos 3ml de engrudo de almidón, a otro 3ml de solución de glucosa al 5% y al otro 3ml de agua, agregar unas gotas de Lugol. Observar. Resultado: Aparición de un color azul intenso o violeta: indicativo de presencia de almidón.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Aparición de color rojo-violeta: indicativo de existencia de dextrinas Ausencia de color (con Molisch positivo): Presencia de mono o disacáridos 3-Reacción de Fehling: El reactivo de Fehling es un reactivo moderadamente oxidante, que consiste en dos soluciones acuosas llamadas Fehling A y Fehling B. Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II). Al mezclar cantidades iguales de las dos soluciones, se forma un complejo soluble de tartrato cúprico, de color oscuro, el cual proporciona una pequeña cantidad de iones Cúprico (Cu2+). El hidróxido de sodio y el tartrato que contiene el reactivo, actúan como quelantes (secuetradores) y son empleados para evitar que el ion cúprico precipite como hidróxido cúprico e interfiera en la reacción (Ver imagen inferior)
El tartrato no pude formar complejos con el ión cuproso (I) de manera que la reducción del ion cúprico a cuproso al reaccionar con los carbohidratos, provoca la formación de un precipitado rojo ladrillo, procedente del óxido cuproso cuando la reacción es positiva. Las cetosas también dan positiva la reacción de Fehling, ya que en condiciones básicas tautomerizan a aldosas debido a un equilibrio ceto-enólico, catalizado por el medio básico (NaOH) y la adición de energía (Calor). Así, la fructosa isomeriza a glucosa y manosa. Fundamento: El ensayo se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a un ácido carboxílico y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido cuproso, que forma un precipitado de color rojo ladrillo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. Utilidad: se utiliza para identificar azúcares reductores (galactosa, glucosa, lactosa, levulosa, maltosa, pentosas). Materiales: - Tubos de ensayo -Gradillas -Pipetas -Baño termostático o mechero -Propipetas Reactivo: - Agua destilada - Reactivo de Fehling “A”: - Sulfato cúprico cristalizado (azul): 35g - Acido Sulfúrico concentrado: 5ml - Agua destilada: hasta 1000ml. - Reactivo de Fehling “B”: - Sal de Seignette o de Rochelle (tartrato mixto de potasio y sodio): 150g - Solución de hidróxido de sodio al 40%: 5ml - Agua Destilada: hasta 1000ml. - Muestra: engrudo de almidón y solución de glucosa 5% en agua . Procedimiento: Rotular tres tubos de ensayo y agregar a cada uno de ellos 1 ml de reactivo de Fehling (A+B). Dispensar al primero de ellos 2ml de solución de glucosa 5% en agua, al segundo, 2ml de engrudo de almidón y al último 2ml de agua. Calentar suavemente (BM o Fuego directo) (40°C durante 10 minutos). Observar Resultado: Se observará aparición de precipitado color rojo-ladrillo en presencia de glúcidos reductores.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Inicio de la reacción
Líquido azul
si da positivo:
ejemplos (dos positivos y uno negativo)
Líquido rojo
LÍPIDOS Introducción: Los lípidos están ampliamente distribuidos en animales y vegetales, comprenden un grupo heterogéneo de sustancias que se caracterizan por su escasa o nula solubilidad en agua y su solubilidad en solventes orgánicos. En agua forman emulsiones, que son dispersiones inestables de una fase dispersa (de menor volumen) en una fase dispersante (de mayor volumen). No forman estructuras poliméricas como los polipéptidos y polisacáridos. Son de fundamental importancia desde el punto de vista biológico, ya que constituyen parte fundamental de las membranas celulares, forman parte de las reservas energéticas (grasas neutras), actúan como vehículo de vitaminas liposolubles y se relacionan con numerosas moléculas con acciones fisiológicas diversas como hormonas, vitaminas, ácidos biliares, etc., como aislante térmico entre otras funciones. De acuerdo a la complejidad de sus moléculas se clasifican en lípidos simples (acilgliceroles y ceras) y complejos (fosfolípidos, glicolípidos y lipoproteínas), como así también se describen sustancias asociadas a lípidos tales como esteroles, terpenos, vitaminas liposolubles, etc. En la molécula de casi todos los lípidos se encuentran ácidos orgánicos monocarboxílicos denominados genéricamente ácidos grasos y se utiliza esta característica para clasificar a los lípidos en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no los posean (lípidos insaponificables). Lípidos saponificables - Simples. Son los que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites. Céridos (ceras): son esteres de alcoholes y ácidos grasos de cadena larga - Complejos. Son los lípidos que, además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. Son abundantes como constituyentes de membranas (Fosfolípidos, Glucolípidos). Lípidos insaponificables: Terpenoides, Esteroides, Prostaglandinas 1- Solubilidad. Formación de Emulsiones Fundamento: Los lípidos son insolubles en agua y pueden formar emulsiones inestables con ella. Una emulsión es una mezcla transitoria de dos sustancias no miscibles entre sí. Cuando sustancias lipídicas se agitan fuertemente en medio acuoso se dividen en pequeñísimas gotas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en reposo por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que, por su menor densidad, se sitúa sobre el agua. Utilidad: El objetivo del presente trabajo práctico consiste en poner en evidencia algunas propiedades de lípidos relacionadas a su estructura, por ejemplo la solubilidad en solventes orgánicos e insolubilidad en solventes acuosos, mediante la formación de emulsiones. Materiales:
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE - Tubos de ensayo -Pipetas -Propipetas - Gradillas Reactivo: - Éter o Cloroformo - Muestras: Aceite - Agua destilada Procedimiento: Rotular dos tubos de ensayo, colocar 2ml de aceite en cada uno. Añadir a uno de ellos 5ml de agua y al otro 5ml de éter o cloroformo. Agitar fuertemente ambos tubos y dejar reposar. Observar. Resultados: Se observará que el aceite se ha disuelto en el éter formando una única fase y en cambio no lo hace si la fase dispersante es agua (el aceite subirá debido a su menor densidad). En este último caso se forma una solución de aspecto lechoso que luego de reposar unos minutos a temperatura ambiente sobre la mesada se separa en dos fases inmiscibles entre sí. 2- Saponificación: Es la hidrólisis termo alcalina de una grasa o aceite, obteniéndose como resultado jabones. Los jabones poseen un extremo hidrófobo (cadena carbonada) y un extremo hidrófilo (dado por el extremo polar), esto le permite interactuar entre moléculas que no son solubles entre sí estabilizando la emulsión que han formado.
Fundamento: En esta reacción los ácidos grasos se separan del alcohol al que están esterificados (glicerol o esfingol) y se forman sus sales que pueden ser de sodio o potasio, dependiendo de la base que se utilice. Los jabones poseen una porción polar y otra no polar, y por ser moléculas anfipáticas poseen la particularidad de tener acción emulsificante y por tanto acción limpiadora. Utilidad: poner en evidencia propiedades químicas de las grasas, atribuibles al grupo carboxilo de los ácidos grasos. Cuando una ácido graso reacciona en medio alcalino, forman sales llamadas jabones. Materiales: - Tubos de ensayo -Pipetas -Propipetas - Baño termostático - Gradillas -Pinzas de Madera Reactivo: - Etanol - Hidróxido de sodio o potasio - Agua destilada - Muestras: grasa Procedimiento: Colocar en un tubo de ensayo de vidrio un trocito de grasa y solubilizarla con 5ml de etanol. Agregar 5ml de NaOH o KOH al 40% (en agua destilada). Llevar a ebullición en baño termostático durante 15 minutos, agitando regularmente. Dejar enfriar y comprobar las propiedades jabonosas y formación de espuma del producto obtenido. Resultado: cuando se forman jabones (sales de acidos grasos y metales alcalinos como Na o K), tras la hidrólisis termoalcalina, al agitar el tubo de ensayo se genera espuma.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE BIOSEGURIDAD DEL LABORATORIO N°2 Riesgos químicos: ACIDO SULFURICO: La preparación de una disolución de ácido puede resultar peligrosa por el calor generado en el proceso. Es vital que el ácido concentrado sea añadido al agua (y no al revés) para aprovechar la alta capacidad calorífica del agua. En caso de añadir agua al ácido concentrado, pueden producirse salpicaduras de ácido. ALCOHOL ETÍLICO: La ingestión del etanol puede afectar al sistema nervioso central, provocando estados de euforia, desinhibición, mareos, somnolencia, confusión (alguno habrá sentido sus efectos el fin de semana). Al mismo tiempo, baja los reflejos. HIDROXIDO DE SODIO: Ingestión: puede causar daños graves y permanentes al sistema gastrointestinal. Inhalación: Irritación con pequeñas exposiciones, puede ser dañino o mortal en altas dosis. Piel: Peligroso. Los síntomas van desde irritaciones leves hasta úlceras graves. Ojos: Peligroso. Puede causar quemaduras, daños a la córnea o conjuntiva. Riesgos biológicos, Riesgos eléctricos y Riesgos de incendios: idem laboratorios anteriores.
LABORATORIO N°3 METABOLISMO DE LÍPIDOS Introducción: La insulina es una hormona proteica que permite el ingreso de glucosa a las células para poder ser utilizada como fuente de energía. Durante la inanición o en determinados trastornos metabólicos en los cuales no hay suficiente insulina o hay pérdida de funcionalidad de la misma, la célula no puede utilizar glucosa, catabolizando grasas en su lugar. A medida que aumenta el metabolismo de las grasas para generar energía, se forman moléculas llamadas cuerpos cetónicos, que son cetoácidos (cetonas y ácidos carboxílicos) que se acumulan en sangre y orina y que resultan tóxicos en altos niveles (Acetona, acetoacetato y β-hidroxibutirato).
1- Caracterización de cuerpos cetónicos en orina: La detección de cuerpos cetónicos se realiza habitualmente mediante la utilización de tiras reactivas. Estas consisten en una cinta de material plástico o papel, de aproximadamente 5mm de ancho. Las cintas de material plástico constan de unas almohadillas impregnadas de sustancias químicas (Ejemplo: Nitroprusiato de sodio para la detección de cetoácidos) que reaccionan con los compuestos presentes en la orina produciendo un color característico. En las cintas de papel, los reactivos se encuentran adsorbidos directamente sobre la misma. Estas últimas frecuentemente son específicas para una única reacción (por ejemplo medición de pH), mientras que las cintas con almohadillas permiten realizar varias determinaciones simultáneamente. Existen tiras reactivas con diferentes objetivos, algunas son cualitativas y solo determinan si la muestra es positiva o negativa para un metabolito de interés y otras son semicuantitativas, además de brindar una reacción positiva o negativa aproximan un resultado cuantitativo; en estas últimas las reacciones de color son aproximadamente proporcionales a la concentración de sustancia presente en la muestra. La lectura de los resultados se realiza comparando los colores obtenidos con una escala de colores provista por el fabricante, no necesitando de aparatos adicionales. La prueba se puede leer a partir de los pocos segundos y hasta 30 minutos después de la inmersión de la tira en la muestra de orina (dependiendo de la marca del producto que se esté utilizando). Se pueden informar valores semicuantitativos, expresados usualmente como trazas, 1+, 2+, 3+ y 4+.
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Fundamentos (Tiras reactivas Urine Strip 10): En esta reacción el ácido acetoacético en medio alcalino reacciona con el nitroprusiato (nitroferricianuro) de sodio y sulfato de magnesio para producir un complejo de color magenta. El color resultante varía desde tostado cuando no hay reacción, a distintos tonos de purpura para reacciones positivas. La prueba no detecta ácido hidroxibutírico, y es solo débilmente sensible a acetona cuando se adiciona glicina a la reacción, sin embargo como estos compuestos provienen del ácido acetoacético, puede presuponerse su existencia y no es necesaria una demostración selectiva. Las medicaciones que contienen grupos sulfhidirlo, tales como el mercaptoetanol y la levodopa u otras sustancias que colorean la orina, pueden dar resultados atípicos. En muestras conservadas inadecuadamente puede ocurrir una disminución falsa de los valores debido a volatilización y degradación bacteriana. Utilidad: Por lo general en la orina no aparecen cantidades cuantificables de cetonas pues todas estas sustancias se metabolizan completamente para producir energía, dióxido de carbono y agua. Sin embargo en determinadas condiciones fisiológicas como lactancia o cuando el metabolismo de los hidratos de carbono se encuentra alterado, se producen desbalances metabólicos que conducen a la aparición de cetonas en orina como producto del metabolismo de las reservas grasas del organismo. Materiales: - Vidrio de reloj o caja de Petri -Pipetas Pasteur Reactivo: - Tiras reactivas Urine Strip 10 - Agua destilada - Muestras: orina Procedimiento: se dispondrá de 3 tubos o frascos con muestras de orina de pacientes. Con pipeta Pasteur aspirar aproximadamente 1-2ml de cada muestra de orina problema y dispensar sobre una tira reactiva (sobre un vidrio de reloj o caja de Petri) para cada muestra. Esperar el tiempo indicado por el fabricante y comparar la tira con la imagen de referencia presente en el envase comercial de las mismas. Repetir la operación utilizando agua en lugar de muestra. Observar. Resultado: se compararán las intensidades de colores obtenidas para cada muestra con los valores de referencia provistos por el fabricante.
HORMONAS El sistema endócrino está constituido por una gran diversidad de células, agrupadas en glándulas o dispersas en diferentes tejidos que elaboran y secretan productos activos. En muchos casos estos productos se denominan hormonas y se vierten a la circulación en respuesta a estímulos específicos, llegando así a células efectoras (blanco, target o diana) en las cuales producen un efecto determinado. También secretan sustancias que no llegan a la sangre, sino que actúan sobre la misma célula de origen o sobre células contiguas, llamándose efectos autócrinos y parácrinos respectivamente. De acuerdo a la naturaleza química, las hormonas pueden clasificarse en cinco grupos: - Esteroideas: derivan del colesterol y debido a su naturaleza poco polar, estas hormonas atraviesan fácilmente la membrana celular. Ejemplos: glucocorticoides, hormonas sexuales.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE - Derivadas de aminoácidos: Ejemplos: Adrenalina y Noradrenalina derivadas de la médula suprarrenal y Hormonas tiroideas. Las primeras son hormonas solubles en agua y no penetran las células blanco y las segundas son poco solubles en agua y atraviesan la membrana por difusión. - Derivadas de ácidos grasos: Ejemplos: prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Se originan de ácidos grasos poliinsaturados. Sus acciones primarias son de tipo autócrinas y parácrinas - Péptidos: Ejemplos: Factores reguladores hipotalámicos, oxitocina, glucagón, etc. - Proteínas: Ejemplo: insulina, prolactina, tirotrofina, etc. Las hormonas proteicas y peptídicas son sintetizadas por ribosomas asociadas al retículo endoplasmático rugoso (RER). Estas hormonas se almacenan en vesículas intracelulares y son liberadas por exocitosis, son solubles en medio acuoso y en su mayoría circulan libres en sangre. Acciones hormonales de regulación de la Glucemia Los niveles de glucemia (Glucosa en sangre) son mantenidos en un rango estrecho de variación, debido a la acción concertada de un sistema multihormonal de regulación. Existen permanentemente procesos que tienden a disminuir los valores de glucemia y otros que tienden a aumentarlos, estando ambos procesos en equilibrio en estado de salud. Son procesos Hipoglucemiantes: - Facilitación del ingreso de glucosa a las células - Estimulación de la glucogenogénesis - Estimulación de las vías de degradación de glucosa (glucólisis, vía de las pentosas) - Conversión de glucosa en otro tipo de compuestos (Ejemplo: en ácidos grasos) La insulina es el principal factor hipoglucemiante y todos los procesos que operan en este sentido son activados por esta hormona. Son procesos Hiperglucemiantes: - Glucogenólisis hepática - Gluconeogénesis - Absorción de glucosa intestinal. El glucagón, entre otras acciones, activa la glucogenólisis hepática y la gluconeogénesis. La adrenalina activa la glucogenólisis muscular y hepática, pero solo el hígado libera glucosa a la circulación para aumentar la glucemia. El cortisol aumenta la gluconeogénesis en hígado y disminuye la utilización de glucosa en tejidos extrahepáticos. La hormona del crecimiento disminuye el ingreso de glucosa al músculo y la utilización de glucosa en general. 1- Determinación de glucosa en orina con tiras reactivas Fundamentos (Tiras reactivas Urine Strip 10): En esta reacción la glucosa se transforma secuencialmente por reacciones enzimáticas. Primero la glucosa oxidasa cataliza su oxidación a acido glucónico y peróxido de hidrogeno. Luego, la peroxidasa cataliza la reacción del peróxido de hidrogeno con ioduro de potasio formándose productos coloreados que van desde celeste verdoso a marrón verdoso intermedio y marrón. Utilidad: Por lo general en la orina no aparecen cantidades cuantificables de glucosa, pero en determinadas situaciones, por ejemplo: cuando el nivel de este azúcar aumenta en sangre, podría detectarse en muestras de orina. Por lo tanto su detección en orina y su cuantificación en sangre, pueden ser informativas para orientar al médico veterinario en la búsqueda de la causa de la afección presentada por un paciente. Materiales: - Vidrio de reloj o caja de Petri -Pipetas Pasteur Reactivos: - Tiras reactivas Urine Strip 10. - Agua destilada - Muestras: orina Procedimiento: se dispondrá de 3 tubos o frascos con muestras de orina de pacientes. Con pipeta Pasteur aspirar aproximadamente 1-2ml de cada muestra de orina problema y dispensar sobre una tira reactiva (sobre un vidrio de reloj o caja de Petri) para cada muestra. Esperar el tiempo indicado
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE por el fabricante y comparar la tira con la imagen de referencia presente en el envase comercial de las mismas. Resultado: se compararán las intensidades de colores obtenidas para cada muestra con los valores de referencia provistos por el fabricante.
VITAMINAS Introducción: Las vitaminas son compuestos orgánicos de estructura química relativamente simple y variada. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser sintetizadas por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de alimentos naturales. Las vitaminas son compuestos químicos que junto con otros elementos nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos y no poseen funciones plásticas o energéticas, pero son esenciales para mantener la salud y el buen funcionamiento corporal. De acuerdo a la solubilidad se las puede clasificar en liposolubles (A, D, E y K) e hidrosolubles (B y C). * Vitaminas liposolubles: a este grupo pertenecen: el Retinol o Vitamina A (antixeroftálmica), los Colecalciferoles o Vitamina D (antirraquítica), los Tocoferoles o vitamina E (antioxidante), y la Vitamina K (antihemorrágica). Generalidades: - Son moléculas hidrófobas. - Solo pueden absorberse con eficiencia si la absorción de lípidos es normal - Su transporte en sangre se realiza por unión a lipoproteínas o proteínas fijadoras específicas. - Químicamente se trata de lípidos insaponificables, caracterizados por su incapacidad para formar jabones; ya que carecen en sus moléculas de ácidos grasos unidos mediante enlaces éster. Las mismas son poco alterables y el organismo puede almacenarlas como reserva, su carencia estaría basada en malos hábitos alimentarios o en falta de exposición a la luz solar. * Vitaminas hidrosolubles: a este grupo pertenecen: el Complejo B y la Vitamina C o Ácido Ascórbico. Generalidades: -Debido a su solubilidad en agua, sus excesos se excretan por orina. -Rara vez se acumulan en concentraciones tóxicas. -Su almacenamiento es limitado (excepto cobalamina), por lo que deben recibirse con regularidad. 1- Determinación del poder reductor de Ácido Ascórbico (Vitamina C): La vitamina C pertenece al grupo de las hidrosolubles, permitiendo eliminar sus excesos del organismo a través de la orina. Su almacenamiento es limitado, por lo que debe recibirse un aporte con regularidad. Se encuentra en cítricos, hortalizas y leche vacuna. Participa en la síntesis de colágeno y la formación de matriz extracelular. Es antioxidante y participa en procesos de defensa contra agentes infecciosos. Químicamente, el ácido ascórbico se relaciona con las hexosas, solo que a diferencia de los glúcidos metabolizables en el organismo, es la conformación L de la vitamina la biológicamente activa. Es un ácido débil y un enérgico reductor que cede dos de sus hidrógenos con suma facilidad generando como producto ácido deshidroascórbico, el cual es inestable en medio alcalino y se oxida irreversiblemente en forma espontánea incorporando agua y generando 2,3-diceto-L-Gluconato.
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Utilidad: La capacidad del ácido ascórbico de poder reducir (oxidándose) a otras sustancias se puede utilizar en el laboratorio para su identificación. El poder reductor se puede poner en evidencia mediante la reacción de Fehling o de modo indirecto, mediante la reacción de Lugol. 1-a Reacción de Fehling Fundamentos: Ver Laboratorio N° 2 En esta reacción se pone en evidencia el poder reductor del acido ascórbico, mediante la reducción del catión cúprico a cuproso y la precipitación del mismo como óxido cuproso color rojo ladrillo.
+ Cu2+ Ión Cúprico
Ácido L – ascórbico
+ Cu2O Oxido cuproso (Rojo Ladrillo) Ácido L – Deshidroascórbico
Materiales: - Tubos de ensayo -Gradillas -Pipetas -Mechero -Propipetas -Pinzas de Madera Reactivos: - Agua destilada - Reactivo de Fehling “A”: - Sulfato cúprico cristalizado (azul): 35g - Acido Sulfúrico concentrado: 5ml - Agua destilada: hasta 1000ml. - Reactivo de Fehling “B”: - Sal de Seignette o de Rochelle (tartrato mixto de potasio y sodio): 150g - Solución de hidróxido de sodio al 40%: 5ml - Agua Destilada: hasta 1000ml. - Muestra: solución de Vitamina C y Jugo de naranjas. Procedimiento: Rotular tres tubos de ensayo: M (muestra), P (positivo) y N (Negativo). Colocar en cada tubo 1 ml de solución Fehling A y 1 ml de solución Fehling B. Estas soluciones se mezclan en volúmenes iguales al momento de su uso. Agregar al tubo rotulado M, 2 ml de jugo de naranja en solución acuosa, al rotulado P igual volumen de suspensión de Vitamina C en agua y al tubo N, igual volumen de agua. Calentar a fuego directo, flameando el tubo evitando que entre en ebullición. Observar el resultado
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2015 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Resultado: se observa un precipitado color rojo ladrillo de óxido cuproso cuando existen en el medio sustancias reductoras, como el ácido L – ascórbico. (*) Antes de utilizar el reactivo de Fehling, se debe controlar que esté en buenas condiciones, porque los reactivos viejos se reducen solos. Entonces, colocar en un tubo de ensayo una parte del reactivo y cuatro de agua destilada, llevar a ebullición durante medio minuto. Si el líquido permanece azul, el reactivo está en buenas condiciones. 1-b Reacción de Lugol Fundamentos: Esta práctica se basa en la reacción clásica del yodo con almidón. El almidón como se estudió en el capítulo correspondiente a glúcidos es un homopolisacárido de origen vegetal que está compuesto por dos polímeros distintos de glucosa; amilosa y amilopectina. El componente macromolecular amilosa tiene forma helicoidal y es capaz de formar un complejo de coloración azul violácea con el yodo. Al reaccionar el complejo coloreado yodo-amilosa (solución indicadora) con el ácido L- ascórbico presente en los jugos de los cítricos o con la vitamina C obtenida de un producto comercial, la solución indicadora pierde el color. Esto se debe a que la vitamina C es oxidada por un oxidante suave como la solución de yodo para dar lugar al ácido deshidroascórbico y a iones yoduro. De esta forma el almidón, que se tornaba violáceo en presencia de yodo, se vuelve incoloro en contacto con yoduro.
+ I3 −
↔
Ácido L- ascórbico Materiales Tubos de ensayo Pipetas. Pro-pipetas. Gradillas porta tubos.
+ 2H+ + 3IÁcido deshidroascórbico
Vasos de precipitado. Goteros. Baño termostático
Reactivos Solución Indicadora Agua destilada Jugos de cítricos como fuente de vitamina C Suspensión de vitamina C comercial en agua Procedimiento: Previamente se preparó una solución indicadora del contenido de vitamina C, consistente en un complejo coloreado constituido por almidón y yodo (solución de Lugol). Para ello se disolvió almidón con suficiente agua y se agregó solución de Lugol (Yodo, KI en agua) hasta observar un color azul violáceo.
Solución indicadora
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Luego, para poner en evidencia el poder reductor de la vitamina C, se rotularon tres tubos de ensayo M (muestra), P (positivo) y N (Negativo). A cada tubo se agregaron 5ml de la solución indicadora junto con 10 gotas de jugo de cítrico al tubo M, 10 gotas de suspensión de Vitamina C al tubo P y 10 gotas de agua destilada al tubo N, agitar suavemente cada uno de los tubos para luego comparar la coloración de la mezcla frente a un fondo blanco organizándolos en orden de color (del más claro al más oscuro). Resultados: La coloración menos intensa o más clara, hace referencia a un mayor contenido de vitamina C en la muestra. La razón es porque la vitamina hace que la solución indicadora pierda el color.
.
Tubos de ensayo conteniendo solución indicadora
Tubos de ensayo en los que se observan los resultados de la prueba
BIOSEGURIDAD DEL LABORATORIO N°3 Riesgos biológicos, Riesgos eléctricos y Riesgos de incendios: idem laboratorios anteriores.
LABORATORIO N°4 LABORATORIO DE LA DIGESTION DE MONOGASTRICOS, AVES Y RUMIANTES Los animales monogástricos poseen tubos digestivos adaptados a las dietas que consumen. Así, un carnívoro (que ingiere alimentos fácilmente digestibles con las enzimas que secreta) tiene un tracto digestivo más corto que un omnívoro o un herbívoro. Estos últimos poseen en el intestino grueso regiones colonizadas por gérmenes fermentadores. Las aves poseen para este fin dos ciegos. Los lugares donde se digieren en mayor proporción los alimentos son el estómago (en el caso de las aves son dos: glandular y muscular) y el intestino delgado, donde se vierten enzimas pancreáticas, intestinales y la bilis, para digerir los distintos sustratos (glúcidos, lípidos y proteínas): pepsina, tripsina, quimotripsina, amilasa, lipasa, carboxi y aminopeptidasas, etc. Los rumiantes se caracterizan por su capacidad para alimentarse de pasto o forraje. Esta característica se basa en la posibilidad de poder degradar los hidratos de carbono estructurales del forraje que son muy poco digestibles para las especies de estómago simple o no-rumiantes por no producir Beta-glucosidasas. La degradación del alimento se realiza mayoritariamente por digestión fermentativa (no por acción de enzimas digestivas secretadas por el rumiante) llevada a cabo por diferentes tipos de microorganismos 53
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(bacterias, protozoos y hongos) a los que el rumiante aloja en sus divertículos estomacales. Al alimentar a los rumiantes, se alimenta indirectamente a los microorganismos ruminales, los que para un buen desarrollo requieren un medio favorable. De esta forma hay una simbiosis entre los gérmenes y el animal. Aunque existen otros microorganismos en el rumen, las bacterias representan la fracción de la población ruminal imprescindible para la vida del rumiante. Si bien existe una amplia variedad y alternativas para clasificarlas, resulta útil agruparlas en base a los sustratos que emplean para nutrirse y a los productos finales de su fermentación, por ej.: Celulolíticas: fermentan hidratos de carbono estructurales de la pared celular (celulosa, hemicelulosa y pectinas) produciendo AGV (especialmente acetato) Amilolíticas: fermentan hidratos de carbono de reserva de los granos (almidón) produciendo AGV (especialmente propionato) Proteolíticas: degradan las proteínas produciendo AGV y amoníaco (NH3) El tipo de hidrato de carbono predominante en la dieta condiciona el desarrollo (aumento de la población) del tipo de flora adecuada para su fermentación y el ajuste del pH a su rango ideal. Así, una ración rica en almidón es fermentada por una flora amilolítica que desarrolla mejor a un pH de 5,5 a 6,0; mientras que una ración compuesta por forraje con alto contenido de hidratos de carbono estructurales (celulosa, hemicelulosa y pectinas) será fermentada por una flora celulolítica que desarrolla mejor a pH de 6 a 6,9 (más alcalino). 1-Hidrólisis del almidón. La degradación del almidón se produce in vivo por acción de enzimas hidrolíticas del tubo digestivo. Los animales monogástricos poseen amilasas (alfa 1-4 glucosidasas), dextrinasas y disacaridasas, capaces de fragmentar el almidón, glucógeno, maltosa e isomaltosa, hasta glucosa. Fundamentos: In Vitro se puede lograr la degradación no enzimática (ácida en caliente) del almidón, obteniéndose progresivamente moléculas intermedias, de pesos moleculares cada vez menores, según el siguiente esquema. Almidón
almidón soluble
amilodextrinas
maltosa
acrodextrinas
glucosa
Dichos productos de digestión pueden ponerse en evidencia mediante la reacción de Lugol Utilidad: poner en práctica una reacción química in vitro (comparable a la digestión enzimática in vivo) para asociar la coloración obtenida como punto final de la reacción con el grado de digestión de almidón producida. Materiales: - Tubos de ensayo -Pipetas -Propipetas - Pipetas Pasteur - Gradillas Reactivo: - Lugol: disolución de yodo molecular I2 y yoduro potásico (KI) en agua destilada. - Muestras: engrudo de almidón - Agua destilada - HCl
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Procedimiento: Rotular 12 tubos de ensayo y colocar 1 gota de solución de Lugol a cada uno de ellos. Luego, en un vaso de precipitado con 750 ml de agua hirviendo (baño termostático), se prepara como sustrato de la reacción de Lugol una solución de almidón al 5% + 2 ml de HCl (previamente mezclados) en un tubo de ensayo. Posteriormente se toman del fondo del recipiente muestras de sustrato a intervalos de 2 minutos y se depositan en cada uno de los 12 tubos con solución de Lugol. Este procedimiento debe repetirse hasta que la coloración obtenida con Lugol mas la muestra permanezca uniformemente amarilla. Luego se agrega a todos los tubos 10 ml de agua y se separan los que tengan colores netamente diferenciales a simple vista. Resultados: se obtendrá la siguiente escala y resultados asociando la presente prueba con la reacción de Fehling (Ver tabla inferior). Esta comparación nos permite asociar ambos resultados (Lugol y Fehling) con el tipo de moléculas obtenidas tras la digestión química. Coloración Compuesto Fehling Pardo sucio y precipitado almidón insoluble (-) Azul intenso almidón soluble (-) Violeta amilo dextrinas (-) Rojo pardo eritodextrinas (-) Incoloro acrodextrinas (-) Incoloro maltosa (+) Incoloro glucosa (+) 2- Determinación de Tripsina en materia fecal de aves: Test de la gelatina. La tripsina es una endopeptidasa que tiene selectividad por enlaces que contienen el grupo carboxilo de aminoácidos diaminados (arginina y lisina). Sus productos son polipéptidos con aminoácidos básicos en el extremo C–terminal. La tripsina activa todos los zimógenos producidos por el páncreas. Utilidad: La evaluación de la actividad proteolítica de la tripsina en las heces es una de las pruebas que pueden reflejar enfermedades pancreáticas. Fundamentos: este test se fundamenta en la habilidad de la tripsina para atacar a la gelatina (proteína) de tal manera que, luego de la incubación de la enzima con la gelatina, la solución no podrá solidificar. Materiales: - Tubos de ensayos - Gradilla - Pipetas - Propipetas - Baño termostático Reactivos: - Gelatina sin sabor al 7,5% - Bicarbonato de sodio al 5% - Agua destilada - Muestra: materia fecal de aves (dilución 1 en 9 con agua destilada). Procedimiento: rotular dos tubos de ensayo 1 y 2. Colocar en cada uno de ellos 2 ml de gelatina al 7,5% que actuará como sustrato de la enzima, 1ml de bicarbonato de sodio 5% para dar el pH necesario para que la enzima actúe y luego al tubo rotulado 1, agregar 1ml de dilución fecal (muestra que contiene a la enzima a evaluar) y al rotulado 2, 1ml de agua destilada como control negativo de reacción. Incubar ambos tubos a 37ºC por 1 hora ó a temperatura ambiente por 2 horas y media. Refrigerar los tubos 20 minutos y observar los resultados. Resultados: - Tubo 1: se observa falta de solidificación en caso de presencia de tripsina (prueba positiva). - Tubo 2: se observa la gelatina solidificada. 55
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3- Análisis del contenido ruminal: coloración con yodo de bacterias y protozoarios yodófilos. Los protozoos del rumen son anaeróbicos estrictos, aprovechan diversos hidratos de carbono para obtener energía y los degradan con formación de ácidos grasos volátiles (AGV: ácido acético, propiónico, butírico, láctico, CO2 e H2). Todos los microorganismos ciliados (Holótricos) sintetizan un hidrato de carbono de reserva semejante al almidón (hasta 70% de su peso seco) que es metabolizado con formación de los mismos productos finales. Al almacenar grandes cantidades de este carbohidrato en su citoplasma, se hacen más pesadas, de mayor peso específico que el licor ruminal y precipitan. Así, adicionando glucosa a nuestra muestra de líquido ruminal e incubando un tiempo determinado, sedimentan los protozoos holótricos por su mayor peso específico. Estos gérmenes proliferan en rumiantes bien alimentados y desaparecen en el ayuno. Poseen un metabolismo hidrocarbonado propio, independiente de la presencia de las bacterias. Realizan hidrólisis ácida completa de la amilopectina muy ramificada (pura) hasta glucosa, que es degradada en ácido láctico, AGV, CO2 e H2. Algunas cepas de bacterias ruminales también poseen la capacidad de formar hidratos de carbono de reservas intracelulares (almidón o glucógeno bacteriano) por lo que darán positivas a esta coloración. La flora sacarolítica del intestino o del fermento que se eliminan con las materias fecales (aún en monogástricos), también dan positiva la reacción, por lo que esta prueba se puede efectuar con muestras de materias fecales en suspensión. Fundamento: ver guía TP Nº2: reacción de Lugol Utilidad: destacar la importancia de las condiciones químicas para el desarrollo de gérmenes ruminales y la utilización de azúcares por los mismos. Materiales: - Tubos de ensayo - Pipetas - Propipetas - Baño Termostático - Centrífuga - Portaobjetos y cubreobjetos - Microscopio óptico - Pipetas Pasteur - Gradillas Reactivos: Muestra: Licor ruminal (obtenidos por zonda o fístulas) Dextrosa 5% Álcali, para llevar a pH alcalino Formol Solución de Lugol Procedimiento: rotular tres tubos de ensayo: 1, 2 y 3 y agregar a cada uno de ellos 2ml de licor ruminal y 2ml de solución de dextrosa 5%. Agregar al tubo 2, álcali en cantidad necesaria para alcalinizar la mezcla y al tubo 3 una gota de formol. Incubar 30 minutos a 40°C, centrifugar a 1500rpm y descartar el sobrenadante. Agregar a cada uno de los sedimentos 1ml de solución de Lugol. Incubar 10 minutos a 37°C y colocar de cada tubo una gota de sedimento sobre un portaobjetos. Cubrir cada uno de los tres vidrios con un cubreobjetos y observar al microscopio óptico en 40X. Resultados: Se observan gránulos de almidón de color pardo amarillento contenidos en los microorganismos del tubo 1, mientras que en los del tubos 2, al cual agregamos álcali y por lo tanto llevamos a una condición de pH desfavorable para el crecimiento de bacterias, por lo cual no se observará coloración. En el análisis de los gérmenes del tubo 3, dado que se ha agregado un agente desnaturalizante de proteínas (formol), los gérmenes se mueren y no se observa coloración.
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4- Estudio del jugo ruminal: La digestión fermentativa depende del normal desarrollo de los microorganismos que la realizan. Por esta razón, el rumiante crea y mantiene las condiciones ideales para su crecimiento y multiplicación, convirtiéndose en un “gigantesco medio de cultivo líquido” o cuba de fermentación. Utilidad: realizar un análisis detallado para orientar el diagnóstico de patologías digestivas. Extracción: Cantidades importantes: sonda de calibre bastante grueso, de unos 2m de longitud; inclinando la cabeza del animal o mediante una bomba de vacío. Cantidad pequeña: punción por debajo del pliegue de la babilla, puncionando en dirección craneal, hacia delante. Recoger líquido y filtrar. Se puede dejar a temperatura ambiente cierto tiempo o en baño termostático durante varias horas. Análisis: 1.- COLOR: verde-grisáceo, en función del tipo de alimentos. Verde oliva-pardo alimentación con pasto. Gris: remolacha. Amarillo-pardo: ensilados. Gris lechoso: acidosis ruminal. Negruzco: indigestión con podredumbre de panza. Grisáceo y grumoso: indigestión láctea en terneros/corderos. 2.- OLOR: aromático, al menos no repelente. Repugante-mohoso-pútrido: putrefacción proteica (ingiere demasiada proteína y se produce una fermentación anormal de esa proteína). Ácido-picante: ácido láctico (hidratos de carbono de fácil digestión). Inodoro-mohoso: inactividad del jugo ruminal. Olor a “cuajar” (ácido): alteración del tránsito pilórico. 3.- CONSISTENCIA: ligeramente viscosa (aspecto de sopa). Acuosa: inactividad ruminal. Viscosa: contaminación con saliva. Burbujas pequeñas: fermentación espumosa. 4.- pH: 5,5 - 7,4 Más altos: alimentación con fibra y/o proteína en exceso. Más bajos: alimentación rica en hidratos de carbono (ácido láctico). Alcalinidad: ayuno, inactividad de la flora ruminal. Muy bajos: acidosis ruminal (exceso de HC o reflujo del cuajar). 5.- SEDIMENTACIÓN/FLOTACIÓN: agitar y ver si las partículas finas caen al fondo; las partículas groseras flotan. Normalmente se separan en 4-8 minutos. Jugo inactivo sedimentación rápida, flotación retardada o ausente. Putrefacción/fermentación espumosa flotación muy rápida, mezcla de sólidos y líquidos. 6.- PROTOZOOS: Funciones degradación de HC, regulación de la población bacteriana, síntesis de proteínas de alto valor biológico. Realizar el examen con material recién extraído. Gran variabilidad: 105-107/ml. Nº total / tamaño / vivos-muertos: da una idea de la funcionalidad de ese líquido ruminal. Trastornos: van muriendo; primero desaparecen los grandes, luego los medianos y finalmente los pequeños. En trastornos graves la muerte es uniforme. En procesos recientes y moderados aparecen vivos y muertos. 57
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7.- BACTERIAS: Funciones / nº variable 107-1012 gérmenes / ml / g según alimentación, animal, etc. Menor número: alimentación con hidratos de carbono. Acidosis láctica: predominio de Gram positivos. Alcalosis: aumentan el número de Gran negativos. Indigestión y ayuno: disminución del número de bacterias. 8.- HONGOS: Funciones poco claras. Mantienen la anaerobiosis a nivel ruminal. Su número aumenta en caso de acidosis ruminal.
BIOSEGURIDAD DEL LABORATORIO N° 4 Riesgos químicos: ACIDO CLORHÍDRICO: El cloruro de hidrógeno es irritante y corrosivo para cualquier tejido con el que tenga contacto. La exposición breve a bajos niveles produce irritación de la garganta. La exposición a niveles más altos puede producir respiración jadeante, estrechamiento de los bronquiolos, coloración azul de la piel, acumulación de líquido en los pulmones e incluso la muerte. La exposición a niveles aún más altos puede producir hinchazón y espasmos de la garganta y asfixia. La mezcla del ácido con agentes oxidantes de uso común, como la lejía, también llamada lavandina en algunas partes, (hipoclorito de sodio, NaClO) o permanganato de potasio (KMnO4), produce el tóxico gas cloro. A pesar de estas características los jugos gástricos en el estómago humano contienen aproximadamente el 3 % de ácido clorhídrico. Allí ayuda a coagular las proteínas y desempeña un papel importante como coenzima de la pepsina en su digestión. También ayuda en la hidrólisis de los polisacáridos presentes en la comida. Es secretado por las células parietales. Éstas contienen una extensiva red de secreción desde donde se secreta el HCl hacia el lumen del estómago. Riesgos: Ingestión: Puede producir gastritis, quemaduras, gastritis hemorrágica, edema, necrosis. Se recomienda beber agua o leche y NO inducir el vómito Inhalación: Puede producir irritación, edema y corrosión del tracto respiratorio, bronquitis crónica. Se recomienda llevar a la persona a un lugar con aire fresco, mantenerla caliente y quieta. Si se detiene la respiración practicar reanimación cardio- pulmonar Piel: Puede producir quemaduras, úlceras, irritación. Retirar de la zona afectada toda la vestimenta y calzados y lavar con agua abundante durante al menos 20 minutos Ojos: Puede producir necrosis en la córnea, inflamación en el ojo, irritación ocular y nasal, úlcera nasal. Lavar el o los ojos expuestos con abundante agua durante al menos 15 minutos BICARBONATO DE SODIO: La Inhalación del polvo o niebla puede causar daños al sistema respiratorio y al tejido pulmonar lo cual puede producir desde una irritación a las vías respiratorias superiores hasta la neumonía química. El contacto prolongado causa irritación a la piel con enrojecimiento y formación de ampollas, lo cual puede agravarse en personas con lesiones previas a la piel. La severidad del ataque a la piel va en relación directa y proporcional a la concentración y tiempo del contacto. FORMOL: HIDROXIDO DE SODIO: Ingestión: puede causar daños graves y permanentes al sistema gastrointestinal. Inhalación: Irritación con pequeñas exposiciones, puede ser dañino o 58
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mortal en altas dosis. Piel: Peligroso. Los síntomas van desde irritaciones leves hasta úlceras graves. Ojos: Peligroso. Puede causar quemaduras, daños a la córnea o conjuntiva. Riesgo de Incendio, Riesgo Eléctrico, Riesgo Biológico: Idem laboratorios anteriores
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE EJERCICIOS DE SEMINARIO: Seminario unidad temática 1: Bioelementos y moléculas de interés biológico
1. Explique el rol del agua como solvente en el organismo animal 2. Explique la importancia del conocimiento de la bioquímica como parte de la curricula de la Carrera de Veterinaria. 3. Complete las oraciones Las propiedades del material a estudiar que permiten efectuar los siguientes estudios biológicos son: La ______________ separa células, moléculas o líquidos no miscibles, esto es posible por las diferencias en cual propiedad de los mismos: La colorimetría permite identificar y cuantificar sustancias según dichas sustancias puedan_____________ o ___________________la luz. La electroforesis posibilita la separación de moléculas según éstas tengan: diferentes ________________ ________________________________________. 4. Bioelementos primarios, en conjunto 95% de la materia viva, principales constituyentes de las biomoléculas, son: C= 20 %, H= 9.5 %, O= 62 %, N= 2,5 % /// P, S
5. Bioelementos secundarios: 4,5% de la materia viva, son: Na, K, Ca, Mg, Cl
6. Oligoelementos, son inferiores al 0,1%, no son los mismos en todos los seres vivos y son indispensables para el desarrollo armónico del organismo. Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 14 de ellos pueden considerarse comunes para casi todos; son: Fe, Mn, I, F, Co, Si, Cr, Zn, Li, Mo
7. ¿Cuál de las siguientes características NO es común a los llamados bioelementos primarios?: a) entre tales elementos pueden establecerse enlaces covalentes sencillos y múltiples. b) la combinación de tales elementos produce compuestos, generalmente, con cierta o bastante reactividad química. c) sus combinaciones originan una rica variedad de funciones químicas. d) al ser pocos, el número de compuestos a que su combinación da lugar es bastante limitado. e) son imprescindibles para formar las principales biomoléculas orgánicas. 8. Complete los siguientes enunciados referentes a las propiedades del agua: -Los líquidos orgánicos (citoplasma, líquido tisular, plasma, linfa, savia, etc) son disoluciones acuosas que sirven para el transporte de sustancias y como medio en el que se producen las reacciones metabólicas. El agua interviene en muchas de reacciones como la fotosíntesis, en las hidrólisis y en las condensaciones. - A diferencia de otras sustancias de peso molecular semejante, el agua es_____________ a
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE temperatura ambiente. Debido a su polaridad el agua es buen disolvente de los compuestos ___________________ y __________________. - El _______________________(calor necesario para elevar 1ºC la temperatura de 1 g) es Relativamente ____________________, así como el _________________________. Gracias a estas dos propiedades el agua interviene en la t_________________________. - Máxima densidad a 4°°C. Como consecuencia el hielo ___________________el agua líquida, lo que impide los océanos y otras masas menores de agua se congelen de abajo a arriba. - En el agua son elevadas las fuerzas de cohesión (atracción entre las moléculas de agua) y de adhesión (atracción entre el agua y una superficie) lo cual origina los fenómenos de __________________ por los que el agua asciende en contra de la gravedad por conductos de diámetro muy fino (capilares). Estos fenómenos contribuyen al transporte de sustancias en los vegetales.
9. El agua al ionizarse produce... a) iones H3O+ y OH-; b) iones H3O- y OH+; c) iones H3O+ y OH+; d) iones H3O- y OH-. e) Ninguna de las opciones anteriores BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS 1.
Escriba la estructura de los grupos funcionales enumerados:
Grupos Funcionales Hidrófilos Carboxilo Hidroxilo o Alcohol Carbonilo Amino
Grupos Funcionales Hidrófobos - COOH
Radical Alquílico
- CH2 - R
- OH
Radical etilénico
- CH = R
Radical fenilo
- C6 H5
>C=O - NH2
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 2. Complete los espacios en blanco: Los grupos funcionales polares son s________________ en agua o _________________. Los no polares son ____________________ o ___________________.
3. Complete los espacios en blanco del siguiente cuadro observando las moléculas debajo del mismo. Identifique los diferentes átomos que componen estas estructuras y clasifíquelos en primarios, secundario u oligoelemento.
Figura
Elementos Secundario Oligoelemento
Primario
Grupos funcionales presentes
Ribosa 5 P Cisteína 6-mercaptopurina Fluoroacetato Colesterol Acetil CoA Ribosa 5 P
6-mercaptopurina
Cisteína
Colesterol
Fluoroacetato
Acetil CoA
4. Observe la estructura de las siguientes moléculas y deduzca su solubilidad frente al agua (hidrofílica, hidrofóbica, anfipática). Señale con una X en la grilla.
hidrofílico hidrofóbico anfipático Lípido complejo Molécula de jabón Glucosa Triacilglicérido Fosfato de Dexametasona Vitamina A Vitamina B1- (Tiamina) 63
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Lípido complejo
Triacilglicérido
Molécula de jabón
Vitamina B1- (Tiamina)
Glucosa
Vitamina A
Seminario unidad temática 2: aminoácidos, péptidos y proteínas 1. Observe las fórmulas y diga; ¿de que compuesto se trata? ¿Qué tipo de isomería puede observar? ¿Cómo se indica en el nombre del compuesto?
2. ¿Qué diferencias hay entre proteínas Simples y Conjugadas? ¿Cómo se las subclasifica? 3. ¿Existe alguna diferencia entre las proteínas de origen animal y las de origen vegetal? Justifique su respuesta. 4. Aplicación de conocimientos a Proteínas de interés. Explique para el colágeno y la hemoglobina: a. Función b. Localización c. Particularidades acerca de la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria (si la tuviera) de cada una. d. Clasificación (simples o complejas) 5 - Cuáles de las siguientes afirmaciones describen a la cadena lateral del aminoácido serina: a) Contiene un grupo hidroxilo b) Puede formar uniones disulfuro c) Puede participar de uniones puente de hidrógeno d) Esta cargada a pH fisiológico
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 6 - Cuáles de los siguientes aa posee una cadena lateral cargada a pH fisiológico. a) Ácido aspártico b) Lisina c) Acido glutámico d) Asparragina 7 - La glutamina: a) Contiene 3 grupos titulables b) Contiene un grupo amida c) Es un aa ácido d) Contiene una cadena lateral que puede formar puentes de hidrógeno en proteínas 8 - Cuáles de las siguientes afirmaciones acerca de los aminoácidos son correctas: a) La glicina contiene 2 hidrógenos disociables b) La tirosina es un sitio de unión de grupos fosfatos en proteínas c) La cisteína es un aminoácidos que contiene azufre d) La glutamina es clasificada como un aminoácido básico. 9 - La unión peptídica a) Es un tipo especial de unión amida b) Posee un carácter parcial de doble ligadura c) No está ionizada a pH fisiológico d) Se rompe por agentes que desnaturalizan proteínas , tales como solventes orgánicos o altas concentraciones de urea. 10 - El péptido alanil-glicil- serina a) Contiene alanina con un grupo alfa –amino libre b) Contiene tres enlaces peptídicos c) Es ópticamente activo. d) Es un dipéptido 11 – Escribir la estructura iónica predominante de la Gly a pH 3; 7 y 13 12 – Las proteínas son macromoléculas biológicas constituidas básicamente por: a) C, H, O, P b) C, H, O, N c) C, H, O, Fe 13 – Los alfa – L aminoácidos se caracterizan por: a) la disposición del grupo carboxilo a la izquierda del carbono b) la disposición del grupo amino a la derecha del carbono c) la disposición del grupo amino a la izquierda del carbono 14 – El comportamiento anfótero de los aminoácidos se refiere a . a) el pH que exista en una disolución acuosa determina su ionización b) el pH que exista en una disolución acuosa determina su actividad óptica c) el pH impide que se solubilicen en una disolución acuosa 15 – Un ejemplo de polipéptido es : a) Ala – Glu- Tyr – Met- Pro b) Cys – Pro – His- Ala – Ile – Phe – Gly c) Ninguna es correcta 16 – En cuanto al enlace peptídico, es cierto que: a) se estable entre los grupos amino de dos aminoácidos contiguos
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE b) se establece entre los grupos carboxilos de dos aminoácidos contiguos c) se estable entre los grupos amino y carboxilo de dos aminoácidos. 17 – Escriba la fórmula desarrollada del siguiente dipéptido: Lis – Asn 18 - El punto isoeléctrico de un aminoácido es: a) b) c) d) e)
El pH en el cual las cargas positivas son iguales a las cargas negativas. La temperatura a la cual la disociación del aminoácido es la máxima El pH en el cual la disociación del aminoácido es la máxima Las opciones a, b y c son correctas. Las opciones a, b y c son incorrectas
19 - En cuanto a la estructura de los aminoácidos: a) Alanina y tirosina poseen un anillo bencénico b) Lisina y arginina poseen más de un átomo de nitrógeno en su estructura c) La metionina posee un átomo de azufre en su estructura d) Las opciones a, b y c son correctas. e) Las opciones a, b y c son incorrectas
Seminario unidad temática 3: Enzimas
Interpretación de gráficos 1. El gráfico 1 ilustra las energías de activación de una determinada reacción en presencia y ausencia de una enzima. ¿Cuál es la curva que grafica el curso de la reacción en presencia de la enzima?
GRÁFICO 1
2. ¿Qué propiedades de las enzimas permiten considerarlas como catalizadores? ¿Qué es un centro activo? 3. Representa gráficamente la cinética de los enzimas señalando el valor de Vmax y Km. Explica brevemente la inhibición competitiva.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Seleccione la opción correcta: 4. Los enzimas alostéricos suelen tener estructura cuaternaria, formados por varios protómeros a) Verdadero b) Falso 5. Si un producto final provoca el cambio de conformación del enzima inicial a la forma inactiva, el proceso se llama... a) inducción enzimática b) inhibición no competitiva c) retroinhibición d) regulación conformacional 6. Las moléculas reguladoras de las enzimas alostéricas se unen al centro activo del enzima, modificando su actividad a) Falso b) Verdadero 7. Las enzimas alostéricas se sitúan preferentemente al final de las rutas metabólicas como sistema de control final. a) Verdadero b) Falso 8. El producto final de una ruta metabólica es normalmente un regulador positivo de las enzimas alostéricas del inicio de la ruta. a) Verdadero b) Falso 9. Las enzimas alostéricas tienen dos conformaciones, y sólo una de ellas es activa. a) Falso b) Verdadero 10. De la lectura del abstract trascripto a continuación extraiga las respuestas a las siguientes preguntas: a) ¿Cuál es la estructura química de la proteína identificada? b) ¿Cuál es la actividad enzimática asignada a dicha proteína? Escriba la estructura del sustrato. c) ¿Cuál de las dos enzimas descriptas mostró mayor afinidad por el sustrato? Fundamente su respuesta. d) ¿Qué conclusión puede sacar de la comparación de las dos Vmax?
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE Abstract: Manzanares, P., Van den Broeck, H.C., De Graaff, L.H. and Visser, J. Purification and characterization of two different -L-rhamnosidases, RhaA and RhaB, from Aspergillus aculeatus. Applied and Environmental Microbiology. 67(5), 2230-2234 (2001). Abstract: Two proteins exhibiting -L-rhamnosidase activity, RhaA and RhaB, were identified upon fractionation and purification of a culture filtrate form Aspergillus aculeatus grown on hespiridin. Both proteins were shown to be N glycosylated and had molecular masses of 92 and 85 kDa, of which approximately 24 and 15%, respectively, were contributed by carbohydrated. RhaA and RhaB, optimally active at pH 4.5 to 5, showed Km and Vmax values of 2.8 mM and 24 U/mg (RhaA) and 0.30 mM and 14 U/mg (RhaB) when tested for p-nitrophenyl- -L-rhamnopyranoside. Both enzymes were able to hydrolyze -1,2 and -1,6 linkages to -D-glucosides. Using polyclonal antibodies, the corresponding cDNA of both -L-rhamnosidases, rhaA and rhaB, was cloned. On the basis of the amino acid sequences derived from the cDNA clones, both proteins are highly homologous (60% identity).
Seminario unidad temática 4: metabolismo de aminoácidos y proteínas. 1. Indique en las celdas correspondientes de la grilla siguiente Verdadero (V) o Falso (F) según corresponda, para cada afirmación, en relación al metabolismo de aminoácidos y proteínas.
Los aminoácidos pueden ser utilizados como combustible, pero como función secundaria, reemplazados por carbohidratos y grasas Los niveles de aminoácidos dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales Cuando el exceso de aminoácidos se utiliza en síntesis de nuevos constituyentes, se dice que el balance nitrogenado es negativo La pérdida del grupo carboxilo de aa da lugar a formación de aminas biógenas, de intensa acción fisiológica El principal donante de metilo es la metionina activa o S-adenosil metionina A través de transaminaciones, el organismo puede generar aminoácidos si dispone de los cetácidos correspondientes 2. ¿Cuál es la función de la S - adenosil metionina? Esquematice su estructura. 3. Mecanismo de las reacciones de transaminación ( formación de Bases de Schiff). 4. Escriba las fórmulas correspondientes a las reacciones catalizadas por las enzimas ALAT (GPT) y ASAT (GOT). 5. Escriba las reacciones de formación de cadaverina y putrescina. ¿Qué tipo de reacciones son? 6. ¿Cuáles son los aminoácidos precursores de las siguientes aminas biógenas?: histamina, tiramina y triptamina? 7. Qué es una reacción de transpeptidación? Escriba la ecuación correspondiente a la formación de glutatión. 8. Esquematice el metabolismo de triptófano, fenilalanina e histidina.
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 9. El esquema siguiente ejemplifica una reacción básica de la degradación de los aminoácidos. Complete los espacios en blanco del mismo (sustrato/s, producto/s, enzima, coenzima).
Seminario unidad temática 5: ácidos nucleicos 1. ¿Qué otra función poseen los nucleótidos libres, aparte de actuar como eslabones de cadenas poliméricas? Dibuje la estructura del ATP y explique su composición. 2. ¿Cuantos tipos de ARN conoce? ¿Qué diferencia estructural con el ADN poseen? ¿Cuáles son sus funciones y en que parte de la célula se encuentran? ¿Cuáles son sus estructuras? Graficar. 3. Mencione diferencias entre el ADN de procariotas y eucariotas. 4. Explique quienes poseen ADN circular y cómo es el genoma de los virus. 5. Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: (Identifique las uniones entre las diferentes partes de la molécula) CMP (5’ monofosfato de citidina) dGMP (5’ monofosfato de desoxiguanosina)
6. Dibuje la estructura de los anillos de purina y pirimidina y coloque la numeración correcta de sus átomos. ________________________________________________________________________________ Seminario unidad temática 6: metabolismo de ácidos nucleicos 1- Explique como ocurre el catabolismo de bases púricas y pirimídicas, cuáles son sus productos y como se eliminan del organismo. 2- Mencione las enzimas que participan en el proceso de duplicación del Ácido Desoxiribonucleico y mencione sus funciones. 3. a) b) c) d) e) f) g)
Metabolismo de bases púricas Nombrar los compuestos precursores de la síntesis del anillo de purina Dibujar la estructura de la ribosa 5 fosfato Esquematizar la biosíntesis de los nucleótidos de purina a partir de la ribosa 5 fosfato Dé ejemplos de otras vías para la síntesis de nucleótidos de purina en el organismo ¿Cuáles son los productos del catabolismo de las purinas? Explique el comportamiento del ácido úrico en pH sanguíneo normal Explique la importancia de los uratos y sus orígenes en las especies animales.
4. Metabolismo de pirimidinas a) Nombrar los precursores de la síntesis del núcleo de pirimidina
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE b) Esquematice la biosíntesis del núcleo de pirimidina c) Esquematice el catabolismo del núcleo de pirimidina 5. Biosíntesis de nucleósidos di y trifosfatos Complete las siguientes ecuaciones a) GMP + _________ b) GDP + _________
GDP + ADP GTP + ADP
Indique las enzimas implicadas en las reacciones y los cofactores necesarios 6. Biosíntesis de ácidos nucleicos a) Esquematice la replicación del ADN b) Esquematice la síntesis de los 3 tipos de ARN 7. Cómo eliminan el Nitrógeno en exceso los mamíferos, las aves, los reptiles y los peces?
Seminario unidad temática 7: Glúcidos Dado el siguiente compuesto:
CHO H
C
OH
HO
C
H
HO
C
H
H
C
OH
CH2OH D-Galactosa 1. Identifique el grupo de moléculas de interés biológico al que pertenece. 2. Describa las isomerías que advierte en dicha estructura 3. Forme el hemiacetal (furanósido y piranósido) correspondiente, con los dos isómeros que se generan en cada caso. 4. ¿Qué producto obtendría si hace reaccionar dicho compuesto con una molécula de metanol? Escriba la ecuación correspondiente. Ubique al producto de la reacción dentro de la clasificación de glúcidos. 5. ¿Qué tipos de isomería puede presentar la fructosa? 6. Describa con fórmulas la unión éster entre un glúcido y un ácido fosfórico. 7. ¿Cuáles son las características generales de los heteropolisacáridos? 8. Describa ubicación en el organismo y función de cada uno de ellos. 9. ¿Por qué se comportan como polianiones y qué característica le otorga a la molécula? 10. Describa la función y estructura de los proteoglicanos. 11. Forme una glicoproteína de 8 residuos de glúcidos. ¿Cuál podría ser su función? 12. ¿cuáles son los glicolípidos más abundantes y en qué se diferencian bioquímicamente?
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 13. Describa la estructura de la pared vegetal y explique la disposición y función de los glúcidos que la forman. 14. Compare estructuralmente a las moléculas de almidón y celulosa.
Seminario unidad temática 8: Metabolismo de glúcidos 1.- Ingreso de
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la Glucosa a las células: naturaleza química y ubicación celular de los Transportadores de Glucosa. Diferencias entre SGLT y GLUT. Clases de GLUT según su distribución tisular. Propiedades cinéticas. La Glucosa – 6 fosfato constituye lo que se denomina un punto de “encrucijada metabólica”, ¿cuáles son los posibles destinos de este metabolito? ¿En qué condiciones se ve favorecido cada uno de ellos? Esquematice. Glucógeno: ¿Para qué sirve? ¿Por qué el organismo deposita glucosa como glucógeno y no como glucosa – 6 fosfato, siendo que la formación de este último demanda menor gasto energético. ¿Existe alguna analogía estructural con el almidón? Esquematice formación y degradación. ¿A qué se denomina gluconeogénesis? ¿En qué situaciones se produce? ¿A partir de qué sustratos? ¿Por qué no es el camino inverso de la glucólisis? Esquematice los tres desvíos que posibilitan esta vía, señalando las enzimas involucradas y su ubicación celular. Balance energético. ¿Es una vía catabólica o anabólica? Explique el proceso observado en el esquema de la figura, en qué condiciones y dónde se produce.
6.- Nombre los siguientes compuestos y explique qué relación tienen con el metabolismo de carbohidratos:
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7.- Marque en el siguiente esquema los dos posibles caminos para la producción del propionato por las bacterias ruminales.
8.- Mencione tres procesos que aportan glucosa a la sangre y tres procesos que la extraen. El banco de respuestas lo ayudará en la selección. SUSTRAEN APORTAN a) a) b)
b)
c)
c)
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Banco de respuestas vía de las Pentosas-Fosfato - absorción intestinal – glucólisis – glucogenólisis gluconeogénesis hepática – glucogenogénesis Seminario unidad temática 9: Lípidos Escribir las fórmulas de los siguientes compuestos: a) ácido esteárico b) ácido oleico c) 1,2 dilauril 3 esteaoril L glicerol. d) 1,2,3 trilinoleil D glicerol e) Ácido 9,10 dicloro linoleico f) Araquidato de sodio g) Ácido fosfatídico h) Ceramida Escribir las ecuaciones correspondientes a las siguientes reacciones: a) •Saponificación de triesteaoril D glicerol b) •Hidrogenación del ácido palmitoleico Deduzca la variación relativa de las propiedades físicas entre el ácido esteárico y el oleico Seminario unidad temática 10: Metabolismo de lípidos 1- Cetogénesis: Realice un esquema con los tejidos involucrados en la formación, utilización y excreción de cuerpos cetónicos. ¿En qué situaciones se produce? Esquematice las etapas de formación y utilización de cuerpos cetónicos (con fórmulas). ¿Qué es la cetosis? 2- Biosíntesis de ácidos grasos: situaciones en las que se produce. Describa el funcionamiento del complejo Ácido graso sintetasa. Esquematice las etapas. Balance energético. ¿Se pueden sintetizar ácidos grasos insaturados?
3- Eicosanoides: grupo de compuestos que comprende, funciones biológicas que realizan. 4- ¿Cuál es el intermediario común en la biosíntesis de triglicéridos y fosfolípidos; enumere los pasos de la biosíntesis de fosfolípidos? 5- ¿Cuáles son los factores Lipotrópicos? 6- Utilización y transporte del colesterol en los animales. 7- Describa en orden de mayor a menor los componentes de las siguientes lipoproteínas y las funciones de la mismas.
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Seminario unidad temática 11: Vitaminas 1. El ácido nicotínico, la vitamina D, y la vitamina K. tienen cierta independencia de la dieta, pudiendo ser sintetizadas por el organismo. ¿De qué manera ocurre esto? 2. Describa la participación del pirofosfato de tiamina (PPT) en la descarboxilación oxidativa del piruvato.
Seminario unidad temática 12: Bioquímica de las hormonas De estas seis actividades, deben resolverse en clases por lo menos cuatro. Las demás podrán completarse luego para ser consideradas en la siguiente clase práctica. 1. 2. 3. 4.
Esquematice el Sistema del AMPcíclico y el Sistema Calmodulina-Calcio. Esquematice el Sistema de la proopiomelanocortina (POMC). A que se denomina vida media de las hormonas, ¿de qué factores depende? Esquematice la biosíntesis de hormonas tiroideas y describa las acciones. ¿De qué aminoácidos derivan estas hormonas? 5. Hormonas derivadas del colesterol: realice las estructuras químicas señalando las diferencias en cada caso. 6. Esquematice el mecanismo de acción de hormonas esteroideas. 7. Nombrar las acciones de la insulina y del glucagón y explica la regulación de su secreción.
Seminario unidad temática 13: Utilización de la energía. CICLO DE KREBS: Catabolismo del Acetil – CoA. CADENA RESPIRATORIA. FOSFORILACION OXIDATIVA 1. ¿Que son las especies reactivas del oxígeno y como se generan? 2. ¿Qué efectos tienen las especies reactivas del oxígeno en el organismo?
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GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS - BIOQUIMICA - AÑO 2013 FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS - UNNE 3. ¿Qué mecanismos de defensa posee el organismo contra dichas espacies reactivas? Sistemas endógenos y exógenos. 4. El Acetil – CoA constituye un punto de encrucijada metabólica, ¿cuáles son los posibles orígenes y destinos de este metabolito? Esquematice. 5. Ciclo del Acido Cítrico, de Acidos Tricarboxilicos o de Krebs: Ubicación celular. Papel funcional. Reacciones: describa cada una de ellas (con fórmulas), indicando las enzimas que intervienen y los principales puntos de regulación. Balance energético. ¿Es una vía catabólica o anabólica? 6. Cadena respiratoria y fosforilación Oxidativa: ¿de qué manera se acoplan? Para que sirven? Esquematice indicando los complejos, las bombas de protones, las coenzimas que interaccionan y la ATP sintetasa. Rédito de ATP: rinde lo mismo un NADH + H+ y un FADH2? ¿Por qué? 7.- Identifique la reacción de la figura siguiente, a qué vía metabólica pertenece y si es una reacción endergónica o exergónica.
8.- Defina y ejemplifique acoplamiento energético en las vías metabólicas. 9.- Complete el cuadro, donde para cada una de las reacciones del ciclo de Krebs presentadas se detallan el sustrato, el producto y la enzima actuante.
N° de Orden de la Reacción (R)
Sustrato
Enzima
Producto
Oxalacetato (o ácido oxálico) Isocitrato deshidrogenasa Oxalacetato
10.- Mencione y ejemplifique el rol biosintético de algunos compuestos intermedios del ciclo de Krebs. 11.- Identifique los Sistemas de provisión de energía muscular (Sistema Creatínfosfato Sistema de ácido láctico - Sistema Oxidativo) y complete el cuadro
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Sistema de provisión Período Sistema Creatínfosfato0-30 s Sistema de ácido lácti30 s - 5 min Sistema Oxidativo
1 min - 4-5 h
Energía La energía en forma de 'combustible' empleada en los músculos (procedente del ATP muscular) Energía en forma de 'combustible' empleada en los músculos procedente del glucógeno Energía procedente de la oxidación de los lípidos y del glucógeno.
Seminario unidad temática 14 y 15: Bioquímica de la digestión en monogástricos, aves y rumiantes 1. Construya un cuadro comparativo de las enzimas presentes en cada órgano del sistema digestivo de monogástrico y de aves. 2. Clasifique las enzimas anteriores en endo o exo enzimas, y explique brevemente el modo de acción de cada una de ellas y las condiciones necesarias para las catálisis en las que intervienen. 3. Elija un sustrato (glúcido, lípido, proteína) y esquematice la digestión en los diferentes niveles del tubo digestivo de monogástricos y de aves. 4. Clasificar a las distintas aves según el tipo de dieta que ingieren. 5. Describir brevemente las principales diferencias del aparato digestivo de las aves con respecto a las otras especies domésticas. 6. Resuma en un esquema las condiciones necesarias para la fermentación en el rumen y en una cámara de fermentación. 7. Esquematice la degradación de celulosa y almidón en el rumen. 8. Nombre los productos de la fermentación de azúcares, que son absorbidos por las paredes del rumen y algunos de sus destinos en el rumiante. 9. Esquematice el ciclo de recuperación de la urea por el rumiante. 10. Seminario unidad temática 16: Integración y control del metabolismo generando energía y poder reductor útil para 1. Sobre la organización del metabolismo es las rutas anfibólicas. cierto que: a) Todas las rutas metabólicas están formadas 2. Las vías metabólicas que requieren energía por secuencias de reacciones irreversibles y conducen a moléculas complejas a partir de catalizadas por enzimas. precursores, se conocen colectivamente como: b) Las rutas anabólicas generan intermediarios a) Anabolismo. metabólicos, productos de desecho, ATP y b) Autotrofismo. poder reductor que pueden ser utilizados en c) Catabolismo. las rutas catabólicas. d) Heterotrofismo. c) Las rutas anfibólicas ocurren e) Metabolismo. preferencialmente en anfibios, pero no en 3. En los procesos catabólicos, el conjunto de microorganismos. las reacciones son: d) Las rutas catabólicas generan a. Endergónicas. intermediarios metabólicos, productos de b. De síntesis. desecho, ATP y poder reductor que pueden ser c. Exergónicas. utilizados en las rutas anabólicas. d. El proceso requiere energía. e) Las rutas anabólicas permiten la biosíntesis de productos de excreción para el organismo,
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en la diabetes mellitus (poniendo signos + junto a las flechas).
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5.
Complete el siguiente esquema con las fórmulas, enzimas, coenzimas que correspondan.
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