Actividad experimental 3

     Digestión de la albúmina por “pepsina” industrial.

Preguntas generadoras:

1.- ¿Cómo actúa la pepsina sobre las proteínas?
     La pepsina del jugo gástrico actúa sobre las proteínas de los alimentos transformándose en polipéptidos, para ser reducidas a unidades más sencillas.

2.- ¿Cómo están formadas las proteínas?

    Las proteínas están formadas por unidades simples de aminoácidos que forman cadenas polipeptídicas.

3.- ¿Qué es la pepsina?

    Es una enzima digestiva que degrada las proteínas, que se encuentra en estado inactivo y necesita una coenzima para activarse.

4.- ¿Cuál es el papel que desempeñan las proteínas del alimento, en los animales? 
      Las proteínas constituyen, junto con los ácidos nucléicos, un papel importante y central en los sistemas biológicos que abarcan todo tipo de funciones: estructura, transporte, defensa, reconocimiento, almacenamiento y la función catalítica que llevan a cabo las enzimas ya que a través de ellas los animales consiguen energía.

5.- ¿Por qué es necesario que se digieran las proteínas del alimento?

      Por que el cuerpo no puede absorber las proteínas, ya que son moléculas complejas y es por eso que son reducidas hasta aminoácidos que son moléculas más simples.

6.- ¿Qué es la hidrólisis de una proteína?  
      Es la ruptura de la secuencia de una proteína en una estructura primaria, primero en enlaces polipéptidos y después en aminoácidos.

7.- ¿Qué papel desempeña el ácido clorhídrico al actuar sobre la pepsina? 
     El ácido clorhídrico actúa como una coenzima que se encarga de activar a la pepsina para queesta pueda realizar su función.

Planteamiento de las hipótesis:

La pepsina es una pro-enzima inactiva, que al contacto con el ácido clorhídrico se convierte en una enzima activa que digiere a las proteínas, degradando así en sus unidades más pequeñas que son los aminoácidos.

Introducción.

En el estómago podemos encontrar enzimas no activas, dichas enzimas no lograran degradar nada, si no es con ayuda del ácido clorhídrico y el agua, representaremos un proceso de digestión química, imitando el estómago, colocando unas muestras a 40°C para imitar la temperatura del estómago.

Durante la digestión de las proteínas (polímeros de aminoácidos) se hidrolizan los enlaces peptídicos de estas moléculas. Este proceso se inicia en el estómago por acción de las pepsinas que rompen las uniones (enlaces peptídicos) a  nivel de los aminoácidos fenilalanina y tirosina, de manera que los productos de la digestión gástrica de las proteínas son poli péptidos de muy diversos tamaños.

La prueba de Biuret, nos muestra los polímeros de moléculas complejas, si se muestra incoloro quiere decir que ahí no hay moléculas complejas, sino moléculas simples, esto nos da a entender que si se llevó a cabo el proceso de digestión química.

Objetivos:

·          Identificar la acción de la pepsina sobre las proteínas

·          Identificar los productos de la acción de la pepsina sobre las proteínas

·          Comprender la acción de los jugos gástricos en la digestión química del alimento

·          Conocer cómo se puede activar una enzima

Material:

1 vaso de precipitados de 1000 ml

Papel filtro

1 embudo

1 probeta de 100 ml

1 gradilla

4 tubos de ensayo

4 probetas de 10 ml

Gasas

Material biológico:

Claras de huevo

Sustancias:

Ácido clorhídrico 0.1 N

Reactivo de Biuret

Pepsina

Equipo:

1 balanza granataria electrónica

1 parrilla con agitador magnético

Procedimiento:

Bate la clara de huevo cruda en un litro de agua fría, y llévala hasta la ebullición, sin dejar de batir. Fíltrala. El líquido que se obtiene es una fina suspensión, muy estable, de albúmina desnaturalizada.

Prepara, por otro lado, jugo gástrico artificial, diluyendo en 100 ml de agua, 1 g de jugo gástrico desecado, que se vende en las farmacias bajo la denominación de “pepsina”, nombre que proviene de la enzima principal que contiene.

Prepara en cuatro tubos de ensayo, las siguientes mezclas:

1.    6 ml de albúmina + 6 ml de agua.

2.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de agua + 4,5 ml de HCl, 0.1 N.

3.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de pepsina + 4,5 ml de agua

4.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de pepsina + 4,5 ml de HC1,  0.1 N.

A continuación coloca los tubos a baño María, a 40° C. Algunos minutos más tarde, únicamente en el tubo 4 se producirá un aclarado, esto es consecuencia de la actividad de la pepsina que, en medio ácido, ha hidrolizado a la albúmina.

Resultados:

Contenido del tubo	Reacción Biuret
Albúmina + agua	Negativa (rosa)
Albúmina + agua +ácido clorhídrico	Negativa (rosa)
Albúmina + pepsina + agua	Negativa (rosa)
Albúmina + pepsina +ácido clorhídrico	Positiva (se aclaró)

Análisis de resultados:

Al poner las una serie de mezclas con diferentes componentes logramos identificar cual, o cómo actúan las coenzimas y que es necesario para que se lleve a cabo la digestión química de algunos alimentos, en este caso utilizamos la enzima “pepsina” que necesitara del ácido clorhídrico para que pueda activarse, la pepsina por sí sola no es capaz de degradar el alimento, necesitara del ácido clorhídrico para que pueda degradar, así es como encontramos un proceso de digestión química en el estómago, con ácido clorhídrico y dicha enzima llamada pepsina. Cuando colocamos las muestras notamos que la albumina no fue degradada en ninguno que no tuviera la enzima, y la coenzima, al igual que el agua. 

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

En la práctica observamos la degradación de proteínas con acción de la pepsina.

La pepsina se encuentra en estado inactivo y el ácido clorhídrico ayudará a la activación de esta enzima. La pepsina  actúa sobre las proteínas degradándolas (desdoblando las proteínas y péptidos), rompiendo los enlaces peptídicos y proporcionando polipéptidos.

Discusión:

Dulce:

Me pareció bastante rápida la degradación de la albumina, y me  que quedo bastante claro cómo es la activación de  este tipo de enzimas, y cuál es el proceso que se lleva a cabo en el estómago.

Paloma:

La degradación  que se llevó a cabo fue bastante clara, la prueba de Biuret nos indicó muy clarament en que mezcla, ya no había tantas moléculas complejas, así pudimos comprobar que si se llevó acabo la digestión o degradación de complejo a simple.

Francisco:

Estoy de acuerdo con paloma, la prueba de Biuret nos mostró claramente donde se encontraban las moléculas menos complejas, me pareció interesante lo que la maestra nos comento acerca de un programa donde explicaban que un sujeto recibió un balazo, y gracias a que no pudo cerrar la herida se lograron realizar experimentos con el jugo gástrico del estómago de esa persona.

Paola:

La degradación de los alimentos es bastante tardada para mí, ya que no solo se lleva a cabo en el estómago, sino que comienza con la degradación mecánica, con la boca, y ahí mismo también se lleva a cabo una parte de digestión mecánica, con la amilasa que encontramos en la saliva, de ahí pasa al estómago, donde se lleva a cabo lo que vimos en la práctica, una degradación con la enzima “pepsina” a cierta temperatura para que la enzima pueda degradar, además todo el recorrido del intestino grueso y delgado.

Conceptos claves:

Digestión de proteínas: Se realiza mediante la pro enzima pepsina empezando en el estomago con la activación de dicha pro enzima por el ácido clorhídrico y se termina en el intestino delgado.

Pepsina: Es una pro enzima que se encuentra en el jugo gástrico del estómago, que es activada por el ácido clorhídrico.

Sitio de producción de pepsina en el aparato digestivo humano: Se produce en el estomago, en el jugo gástrico.

Sitio de hidrólisis total de las proteínas en el aparato digestivo humano: La proteína se degrada en aminoácido en el intestino delgado.

Relaciones.

Esta actividad de laboratorio coadyuva a la construcción del concepto de digestión química, en este caso, asociada con la degradación de las proteínas. Es importante relacionar los órganos donde se inicia y termina esta hidrólisis.

Conclusiones:

En conclusión se pudo inferir y comprobar cómo sucede la digestión química de las proteínas, principalmente al hacer la mezcla de: albúmina + pepsina + ácido clorhídrico y observar lo que sucede al realizar la reacción de Biuret a baño maría con una temperatura de 40°C, donde la pepsina (enzima inactiva) al activarse espontáneamente, gracias al ácido clorhídrico, hidrolizó a las proteínas rompiendo sus enlaces peptídicos formando polipéptidos (reactivos específicos de la reacción de Biuret).

Bibliografía:

Programa de biología III de la Profesora María Eugenia Tovar

http://www.coenzima.com/