Lucrarea Practica 9 [PDF]

Zitiervorschau

Lucrarea practică nr. 9 Data ________

Nota _____

A elevului _________________________________________ Tema: Metabolismul glucidic, proteic și lipidic. Realizarea experimentelor calitative pentru unele substanțe organice: hidrați de carbon, lipide, proteinelor. Scopul lucrării: Identificarea substanțelor organice, în baza informaționale, determinarea substanțelor în rezultatul experienților.

surselor

Materiale şi ustensile: cartofi, pine, semințe de floarea-soarelui, miez de nuci, soliție de iod, acid azotic, vase de laborator. Bibliografia: Duca M. ș.a ,Manual de biologie cl.XI, Atlasul corpului uman

Mersul lucrării: Însărcinarea nr.1 Folosind atlasul anatomic și manualul propuneți o schemă/tabelă ce ar reprezenta etapele și funcțiile metabolismului( anabolismul și catabolismul).

16p.

Însărcinarea nr.2  Realizează reacția de identificarea a amidonului cu ajutorul iodului (picură pe o felie de cartof câteva picături de iod) notează despre cele observate. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5p. Însărcinarea nr.3  Destinge prezența grăsimelor în diverse produse. Pe o bucată de hîrtie albă strivește niște semințe de floarea soarelui sau miez de nucă, notează cele observate. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5p. Însărcinarea nr.4  Recunoaște prezența proteinelor în unele alimente utilizând reacția xantoproteică. Pe o bucată de pâine picură câteva picături de acid azotic, descrie și reprezintă schematic cele observate ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5p. Formulează concluzii, cu cuvintele proprii, despre importanța metabolismului și a substanțelor organice pentru un mod sănătos de viață. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5p. Barem de notare Punctaj Notă

36-34 10

33-30 9

29-25 8

24-21 7

20-16 6

15-12 5

Indicații Metodice Prin metabolism se înțelege totalitatea transformărilor biochimice și energetice care au loc în țesuturile organismului viu. Metabolismul este un proces complex, ce implică schimburi de materii și energii, și care include două procese (simultane) opuse: ► catabolism / dezasimilație - totalitatea proceselor chimice de degradare a

substanțelor din organism; se produce în special ruperea legăturilor dintre atomii de carbon, din moleculele diferitelor substanțe; acest tip de reacții este însoțit de eliberare de energie (reacție exotermă). Metabolism energetic - proces metabolic prin care se eliberează energie, datorita scindării substantelor proprii celulelor organismului in substanțe simple. ►

anabolism / asimilație - procesele chimice de biosinteză a substanțelor ce intră în

alcătuirea materiei vii. Reacțiile anabolice se caracterizează prin consum de energie și se numesc reacții endergonice (reacții endoterme). Metabolism plastic - totalitatea reacțiilor care contribuie la construcția celulei. (Din gr. plasticos modelat, sculptat). Exemple de metabolism plastic: fotosinteza, chimiosinteza, biosinteza proteinelor. Catabolismul și anabolismul se desfășoară printr-o succesiune a numeroase reacții chimice: 

 hidroliză, 



hidrogenare, 



deshidratare, 



decarboxilare, 



dezaminare, 



transaminare,



 esterificare,



condensare,



 polimerizare.

Catabolism/Dezasimilație ► Glicogenoliză - transformarea glicogenului în glucoză ► Glicoliză - transformarea glucozei în piruvat și ATP

► Fosforilarea oxidativă ► Degradarea glucidelor prin ciclul pentozofosfaților (numit și șuntul hexozomonofosfatului) ► Proteic - hidroliza proteinelor în aminoacizi

► Degradări fermentative: Fermentația anaeroba: 

Fermentația alcoolică



Fermentația lactică



Fermentația propionică



Fermentația butirică



Fermentația celulozei

Fermentația aerobă: 

Fermentația acetică



Fermentația citrică, succinică și malică



Fermentația oxalică



Calea acidului mevalonic

Anabolism/Asimilație  Glicogeneza - formarea glicogenului în glucoză prin procesul de hidroliză  Gliconeogeneza - formarea glucozei din proteine și grăsimi  Fotosinteza - sintetizarea substanțelor organice complexe din substanțe minerale cu

ajutorul luminii  Sinteza porfirinelor COMPUŞII ORGANICI sunt alcătuiţi dintr-un număr mic de elemente chimice numite elemente organogene (C, H, O, N, Cl, S, P, Br, I, F, Si, metale). Compoziţia compuşilor organici se determină prin tehnici moderne de identificare cum ar fi spectrometria de masă, cromatografia analitică sau diagrame moleculare.

 GLUCIDELE sunt substante cu functiuni mixte, care contin in molecula lor grupari carbonilice si grupari hidroxilice. Ele sunt polihidroxialdehide sau polihidroxicetone. Sub aspectul compozitiei, cu exceptia unor derivati azotati, sunt substante ternare, formate din carbon, hidrogen si oxigen. Alaturi de lipide si protide, reprezinta constituentii de baza ai materiei vii.             Glucidele constituie o clasa de substante naturale, universal raspandite in organismele vegetale si animale, alcatuind cea mai mare parte a substantei organice de pe pamant. Peste 65% din substantele care intra in alcatuirea celulelor si tesuturilor vegetale  sunt glucide. Sub aspect biochimic si fiziologic, glucidele prezinta importanta deosebita, avand rol structural si energetic important. Glucidele(hidratii de carbon) se impart in trei clase: -     Monozaharide; -     Oligozaharide; -     Polizaharide. Reactiile caracteristice glucidelor se datoreaza gruparilor aldehidice sau cetonice, gruparilor hidroxilice primare sau secundare si legaturilor chimice realizate prin participarea acestor grupe functionale. Reactiile chimice care se utilizeaza pentru recunoasterea, identificarea si dozarea glucidelor sunt reactii de culoare, condensare, deshidratare, oxidoreducere, hidroliza etc. Reactii de identificare a glucidelor Diferitele tipuri de glucide pot fi identificate prin diverse reactii si metode, dintre care metodele chimice (reactii de culoare, deshidratare, oxidoreducere etc.) si cele fizico-chimice (refractometrie, polarografie, densitometrie etc.) sunt cele mai des utilizate. Reactii de culoare  Reactiile de culoare ale glucidelor au la baza reactii de deshidratare si de condensare, cu formare de compusi colorati. Unele reactii sunt generale (pentru toate grupele de glucide), altele sunt caracteristice numai pentru anumite glucide. Cea de-a doua polizaharidă, după celuloză, răspândită universal în regnul vegetal este amidonul. Ca şi celuloza, amidonul este compus numai din D-glucoză. Plantele îşi constituie în fructe, seminţe şi tubercule, rezervele de amidon, insolubil în apă, dar putând fi uşor transformat în glucoză sau în derivaţi ai acesteia, prin reacţii enzimatice. Amidonul este un polizaharid de rezervă, specific organismelor vegetale, care se găseşte atât în ţesuturile fotosintetice, cât şi în majoritatea ţesuturilor de rezervă(seminţe, tubercule). Extragerea amidonului se face din: seminţe: amidonurile cerealiere (porumb, orez, secară, grîu ); - amidonurile leguminoase: amidonul de cartofi; - tulpini: amidonul de saga; - fructe: amidonul de banane. Ponderea

amidonului este influenţată de originea botanică, varietatea plantei, condiţiile pedoclimatice Utilizarile amidonului: Industria alimentara;  Obtinerea alcoolului etilic ; In industria farmaceutica ( excipient);  In industria textila ( apretarea tesaturilor)  Amidonul şi celuloza sunt compuşi macromoleculari naturali. Polizaharidele se formează în procesul de fotosinteză.

Proteinele sunt produşi naturali cu structură macromoleculară care prin hidroliză se transformă într-un amestec de α-aminoacizi. Moleculele proteinelor sunt alcătuite din catene polipeptidice lungi în care resturile de α-aminoacizi sunt unite prin legături amidice numite şi legături peptidice. COOH Aceşti compuşi sunt esenţiali pentru viaţa organismelor alături de apă, săruri anorganice, lipide, hidraţi de carbon, acizi nucleici, vitamine, enzime etc. Identificarea proteinelor se efectuează prin reacţii de culoare sau precipitare, pe preparate proteice naturale, uşor accesibile (ouă, lapte, făină de grâu, tuberculi de cartof etc.) obţinute astfel: - extract proteic din albuş de ou - într-un flacon Erlenmeyer cu capacitatea de 250ml se amestecă prin agitare albuşul unui ou cu 150ml apă distilată; lichidul opalescent obţinut se filtrează printr-o pânză umectată cu apă, filtratul reprezentând o soluţie de albumină; - extractul proteic din lapte - într-un flacon Erlenmeyer cu capacitatea de 250ml se amestecă o cantitate de lapte proaspăt şi un volum egal de soluţie saturată de sulfat de amoniu; suspensia obţinută se filtrează pentru îndepărtarea cazeinei şi globulinelor precipitate iar soluţie limpede care rezultă conţine albumine; - extractul proteic din făină de grâu - într-un flacon

Erlenmeyer cu capacitatea de 250ml se amestecă 50g făină de grâu cu 200ml apă distilată; amestecul se agită cu intermitenţă timp de 30 minute după care se filtrează printr-un filtru cutat; - extractul proteic din tuberculi de cartof - într-un flacon Erlenmeyer cu capacitatea de 250ml se introduc câteva grame material vegetal dat prin răzătoare şi 100ml apă distilată; amestecul se agită timp de 30 minute după care se filtrează şi se obţine o soluţie de albumină. Reacţii de culoare Reacţiile de culoare pe care le dau proteinele cu reactivi specifici sunt utilizate pentru identificarea lor. Responsabile de reacţiile de culoare sunt tipurile de aminoacizi legaţi prin legături peptidice în structura proteinelor şi grupările funcţionale libere. Dintre reacţiile de culoare, reacţia biuretului este singura caracteristică pentru detectarea prezenţei legăturilor peptidice, toate celelalte fiind determinate de catenele laterale ale anumitor aminoacizi din macromolecula proteinei. Reactia biuretului Reacţia biuretului este caracteristică peptidelor care au în structura lor cel puţin trei aminoacizi, adică cel puţin două legături peptidice. Reacţia constă, în principiu, în formarea unor complecşi interni, coloraţi în violet, ai grupărilor peptidice cu ionul divalent cupru, în mediu puternic alcalin. Deşi reactivul implicat în acest test nu conţine biuret, reacţia se numeşte astfel din cauză că testul este pozitiv în cazul moleculei biuret (compus rezultat din condensarea a două molecule de uree). Este reactia de formare a unei coloratii violete sau albastru- violeta, ce apare la tratarea unei solutii puternic alcaline de proteine cu cateva picaturi dintr-o solutie de sulfat de cupru. Culoarea apare la toti compusii care contin gruparile: —CO—NH—, —CH—NH—, —CS—NH— si se datoreaza formarii unui complex intern. Reactia xantoproteica ● este caracteristică proteinelor solubile care conţin aminoacizi cu nucleu aromatic în moleculă (tirozină, triptofan, fenilalanină). În principiu, extractele proteice tratate cu acid azotic concentrat se colorează în galben la încălzire datorită nitrării nucleelor aromatice şi formării unor xantoproteine. În mediu alcalin culoarea virează în portocaliu datorită formării unor nitrofenoxizi. Compuşi de culoare galbenă se formează, de exemplu, la contactul acidului azotic cu celulele epiteliale fapt ce dovedeşte o manevrare necorespunzătoare a acestui acid mineral care necesită precauţii privind securitatea utilizării sale.  Ea consta in aparitia unei coloratii galbene intense la tratarea unei solutii de proteina cu acid azotic concentrat la rece sau la cald. Culoarea se intensifica la adaugarea de hidroxid alcalin, trecand in portocaliu in prezenta resturilor fenolice de triptofan, tirozina, fenilalanina etc.

Denaturarea proteinelor Proces ce consta in modificarea, de regula, ireversibila, a formei spatiale, naturale a proteinelor, in urma desfacerii unor legaturi (ex. legaturi de hidrogen) din interiorul macromoleculei proteice. Aceste modificari se produc, fie sub actiunea unor agenti fizici (ex. caldura, radiatii), fie sub actiunea unor agenti chimici (ex. acizi, baze). Prin denaturare, proteinele cu roluri fiziologice (ex. enzime, hormoni, anticorpi), isi pierd activitatea specifica.