Tercer Parcial De Analítica Antonio PDF

TERCER PARCIAL DE ANALITICA ELECTROFORESIS Es un método de separación basado en las velocidades diferenciales de migración de especies con carga en un campo eléctrico de corriente directa aplicada y esta técnica de separación para muestras ´´macroscópicas´´ fue desarrollado en el año 1930 con el ob...

TERCER PARCIAL DE ANALITICA ELECTROFORESIS Es un método de separación basado en las velocidades diferenciales de migración de especies con carga en un campo eléctrico de corriente directa aplicada y esta técnica de separación para muestras ´´macroscópicas´´ fue desarrollado en el año 1930 con el objetivo de estudiar las proteínas de suero. La electroforesis en una escala macro ha sido aplicado a una amplia variedad de muestras aplicadas que se pretenden separa como: Aniones Cationes Inorgánicos Aminoácidos Catecolaminas Fármacos Eritropoyetinas Insulina Vitaminas Carbohidratos Proteínas Péptidos Ácidos nucleicos Polinucleótidos Y muchas más especies de moléculas macros que sean capaces de tener carga. Una cualidad particular de la electroforesis es su capacidad para separar macromoléculas de interés bioquímicos, biológicos, inmunológico, químicos, médicos etc. Esta técnica, da exceso a enzimas, hormonas, anticuerpos (ELISA, reconoce a moléculas especificas). Electroforesis capilar: La figura anterior se muestra la instrumentación para la electroforesis capilar. Se requiere un capilar con un diámetro interno de 10-100 micromn y entre 40-100 cm de longitud, se llena de una solución amortiguadora, se extiende entre 2 depósitos de disolución las cuales contiene dos electrodos (platinos). La introducción de la muestra se realiza en algunos de los extremos y la detección en el extremo opuesto de los potenciales de energía oscilante entre 5-30 KV (Kilovoltio) de corriente directa. La introducción de la muestra es acompañada por una inyección electrocinética o de presión. La inyección electrocinética, un extremo del capilar y su electrodo son removido de los compartimientos de la solución amortiguadora y colocarlo en un pequeño vaso de muestra. Se aplica voltaje durante un tiempo determinado causando que la muestra entre el capilar mediante una combinación de migración iónico y flujo eléctrico osmótico. TIPO DE DETECTOR LIMITE DE DETECCION Espectrometría 1-1000 Absorción 1-0.01 Fluorescencia 10 Lente térmico 1000 Raman 1-0.0001 Quimioluminiscencia Espectrometría de masa Electroquímica Conductividad 100 Potenciometría 1 Amperometría 0.1 ELECTROFORESIS PARTE 2 La biología molecular, una gran cantidad de técnicas experimentales que se realizan comúnmente e involucra el uso de la electroforesis, lo que supone una parte sumamente importante, de los analistas sistemática de procesos analíticos como lo son la separación y purificación de ácidos nucleicos y proteínas, la mayoría de las macromoléculas, posee una carga eléctrica cuya magnitud depende del pH (Presencia de carga depende del medio del que se encuentra), en consecuencia la macromoléculas cargadas eléctricamente tendría la posibilidad de ser explotados cuando estos se someten a un campo eléctrico y las biomoléculas cargadas migraran hacia un polo opuesto en relación s la carga que aporte. pH acido es + pH alcalino es – Las proteínas constituidas de monómeros de aminoácidos son capaces de portar cargas positivas o negativas. Sin embargo, los ácidos nucleicos solamente pueden portar carga – a que su esqueleto hay presencia de grupos fosfato (PO4) capaces de estabilizar una carga – (Polos positivos). Existen algunas proteínas que suelen ser de carga neutra, en este tipo de casos es necesario el tratamiento previo con detergente tal como el dodecilsulfato de sodio (SDS), el cual tiene carga negativa ubicándose en el cátodo +. Como se ha mencionado da principio de la electroforesis consiste en la migración proporcional de moléculas a través de un gel o un material poroso dependiendo de las cargas proporcionadas por el pH del medio y el tamaño, el cual el movimiento generado es debido al campo eléctrico en el que se somete la muestra. (Depende de su carga, tamaño o peso, porque se atrae la molécula con carga, pero de menor tamaño). Elemento necesario para una electroforesis: Cámara de electroforesis: Es un dispositivo que permite la generación de un campo eléctrico alrededor del gel en el que se deposita la muestra. Este campo se genera dentro de una solución amortiguadora (solución que altera el pH sin ser brusco) en la que se encuentra sumergido el gel que contiene la muestra; el alto contenido de electrolito permite la transmisión de la corriente eléctrica manteniendo estable el pH. La cámara cuenta con dos polos que deben conectarse a una fuente de energía. Cámara electroforesis verticales: El polo positivo se encuentra en la parte inferior de la cámara. Cámara electroforesis horizontales: Puede ser cualquiera de los costados. El polo positivo se identifica con el color rojo. El polo negativo se identifica con el negro. Gel La muestra debe colocarse sobre un medio de soporte con la finalidad de evitar perturbaciones mecánicas durante a separación. El soporte idóneo es un gel semisólido o gelatinoso. Compuesto de polímero que forman una especie de malla o microporo tridimensionales, a través de los cuales las moléculas avanzan según su peso molecular, lo que permite la separación de tamaño de los componentes de la muestra. Los geles pueden ser: Gel de agarosa (Ácidos nucleicos). Gel de acrilamida (Ácidos nucleicos). Gel de agarosa Es un polisacárido extraído de algas marinas que contienen propiedades de mantenerse en estado sólido a temperatura ambiente y se disuelve a temperaturas de 50-60°C, cetona liquida y si la dejamos enfriar será un gel poroso. Este gel es un método por excelencia elegido para separa ADN. Para elaborar un gel de agarosa, se disuelve en una solución amortiguadora de la misma composición y concentración que la del buffer de corrimiento y se calienta hasta formar una solución. Cuando la solución se encuentra a 50-60°C se vacía al molde cuya forma rectangular y en uno de esos extremos se coloca aditamento en forma de peine u orificio en el que se colocara la muestra. La agarosa posee varias ventajas sobre la acrilamida: No es un compuesto toxico Permite el análisis de ácidos nucleicos de pesos variados dependiendo la concentración de la agarosa que se emplee. Sin embargo, su poder de resolución en MENOR que los de acrilamida. AGAROSA (%) TAMAÑO DE BANDA 0.3 >700 pb 0.5 700 pb -25 Kb 0.8 500 pb- 15 Kb 1 250 pb- 12 Kb 1.2 150 pb- 6 Kb 1.5 80 pb- 4 Kb 2 100 pb- 3 Kb 3 500 pb- 1Kb 4 100 pb- 500 pb 6 10 pb- 100 pb Kb: Miles de pares de bases Pb: Pares de bases La consistencia de los geles (%) de la concentración de la muestra y depende del tamaño del poro y la molécula. La solución de agarosa para convertirse en gel es la temperatura (50-60° C) y el pH. Se necesita buffer y marcadores de PM. En ácidos nucleicos se utiliza tratamiento con detergentes para un perfil electroquímico, aunque la molécula de DNA (plásmido) tenga la misma longitud de pb puede demostrar diversos patrones de corrimiento electroforéticos según su conformación de la estructura. A) Plásmido subdesarrollado. B) Plásmido circular. C) Plásmido linealizado. La concentración de agarosa se escoge según el tamaño del acido nucleico que se va a analizar y el tamaño de los poros de la matriz del gel depende de la concentración de la agarosa utilizada y la concentración de agarosa es inversamente proporcional al tamaño del poro. La migración de las moléculas de DNA se muestra en la siguiente imagen: Se representa un gel de agarosa y se visualiza un marcador de peso molecular de la muestra para ayudar a determinar el PM de los fragmentos. La muestra se carga en los pocillos y se deja correr hacia el polo opuesto. A) Ácidos nucleicos lineales: En la electroforesis, los ácidos nucleicos lineales con un peso molecular alto migran al ánodo de forma lenta que el de menor peso molecular, es debido a que el acido nucleico de alto peso le cuesta más trabajo atravesar los poros de la agarosa. B) Electroforesis de un plásmido: Es posible visualizar 3 conformaciones distintas de la misma molécula: La forma super enrollada, semirelajada y relajada. En el resultado de la electroforesis, esto se refleja en bandas de tamaños diferente, pero de la misma molécula. Es fundamental revisar la linealización y eliminación de las estructuras secundarias, mediante la respectiva desnaturalización de la muestra. La concentración de agarosa mas utilizas para la electroforesis de acido nucleicos es de 1.5 a 2 %. Gel de acrilamida Es un polímero sintético termoestable, incoloro y químicamente inerte con el que se puede generar geles con amplios intervalos de tamaño de poros. El gel de poliacrilamida es el resultado de la polimerización química de una mezcla de ACRIAMIDA y BISACRILAMIDA. El tamaño de poro de acrilamida también está determinado por la concentración total de la acrilamida (ACRILAMIDA+ ABIACRILAMIDA). Se maneja en proporción 19:1. Regularmente la concentración de ambos y su proporción se consiga distintas porosidades siempre menores de los geles de agarosa. Descomposición de la muestra Se refiere a los procedimientos utilizados para separar o dividir una muestra en el análisis químico o físico Tamaño de partícula (Grande-pequeño). Preparación de muestra Propiedades elementales Descomposición Digestión acida Muestras sólidas, minerales, compuestos orgánicos Altas temperaturas Altas presiones Sirve para tratamientos de suelos, aguas, rocas, mercurio etc. Sirve para tratamientos específicos Se utiliza H2SO4, HCl HNO3 (concentración alta). Horno de microondas Temperatura y presión Se utilizan muestras sólidas y solución Calcinación Muestra orgánica 900°C a mas Descompone la parte orgánica (agua, etc.) para quedarse con los metales a menor cantidad de oxígeno. Combustión Mayor cantidad de oxígeno (Oxidación de CO2 O H2O). PREGUNTAS HECHAS POR NOSOTROS PARA EL EXAMEN 1. ¿Qué tipo de gel es utilizado en la electroforesis para el análisis de proteínas? A) Gel de acrilamida B) Gel de agarosa C) Todas son correctas D) Ninguna es correcta 2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la electroforesis es correcta? A) La electroforesis solo se utiliza para separar proteínas y no puede aplicarse a ácidos nucleicos. B) En la electroforesis, las moléculas cargadas se mueven hacia el electrodo opuesto debido a la aplicación de un campo eléctrico. C) La electroforesis en gel de agarosa es la técnica más adecuada para separar proteínas de gran tamaño. D) La velocidad de migración de las moléculas en electroforesis no se ve afectada por el voltaje aplicado. 3. ¿Cuál es el objetivo principal de la descomposición de una muestra mediante la técnica de calcinación? A) Extraer ADN de una muestra biológica B) Analizar la composición química de una muestra C) Producir una masa esponjosa y porosa para la extracción de metales y óxidos D) Realizar una prueba de combustión para determinar la presencia de un compuesto químico específico 4. ¿Cuál es la principal ventaja de utilizar el análisis por horno de microondas en comparación con la digestión ácida tradicional? Este método permite alcanzar temperaturas más altas y presiones específicas de manera rápida y uniforme.  5. En la electroforesis, ¿hacia qué carga migran las moléculas cargadas negativamente? A) Carga negativa. B) Carga neutra. C) Carga positiva. D) No migran. 6. ¿Qué tipo de muestras se pueden analizar mediante digestión por horno de microondas? A) Solo líquidos B) Solo sólidos orgánicos C) Muestras sólidas y líquidas D) Solo gases 7. ¿Qué es la descomposición de muestra por fundentes y para qué se utiliza? A) Es un proceso que consiste en calentar la muestra a altas temperaturas en presencia de aire, eliminando materia orgánica. B) Es un método que utiliza un material fundente para disolver la muestra y facilitar el análisis de minerales. C) Es una técnica que consiste en quemar la muestra en un horno de microondas para analizar los metales presentes. D) Es un procedimiento en el que se calienta la muestra con ácidos para descomponerla en sus componentes orgánicos. 8. Pregunta: ¿Para qué se utiliza la agitación en la descomposición con ácido nítrico? A) Para enfriar la muestra durante la reacción. B) Para asegurar que la reacción sea uniforme y completa. C) Para eliminar los gases producidos durante la reacción. D) Para separar los componentes sólidos del líquido. 9. ¿Qué nombre reciben los compuestos que son utilizados para facilitar la fusión de materiales durante los procesos como la calcinación o preparación de muestras? A) Calcinación B) Combustión C) Fundentes D) Descomposición de muestra 10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la digestión por vaso abierto? A) La digestión por vaso abierto se realiza en un recipiente sellado para evitar la fuga de vapores. B) En la digestión por vaso abierto, los vapores pueden escapar, lo que facilita la descomposición de la muestra. C) La digestión por vaso abierto se realiza exclusivamente con calor seco y sin ácidos. D) La digestión por vaso abierto solo se usa para disolver muestras orgánicas, no inorgánicas. 11. La electroforesis es una técnica utilizada principalmente para: A) Separar moléculas según su carga eléctrica y tamaño. B) Determinar la solubilidad de compuestos en agua. C) Medir la presión osmótica de soluciones. D) Analizar la reactividad química de sustancias. 12. ¿Cuál es el proceso opuesto a la descomposición química? A) Síntesis química B) Lisis química C) Síntesis orgánica D) Desnaturalización química 13. ¿Cuál es la diferencia entre la calcinación y la combustión en un proceso de descomposición de muestras? A) La calcinación calienta una muestra sin oxígeno para transformarla, mientras que la combustión quema una sustancia con oxígeno, produciendo calor y gases. B) Ambas son lo mismo, ya que calientan la muestra para generar calor. C) La calcinación usa oxígeno y la combustión no, lo que hace más eficiente a la combustión. D) La calcinación siempre produce dióxido de carbono, pero la combustión no genera gases. 14. ¿Cómo funciona el proceso de descomposición por horno de microondas en el análisis de muestras? A) Utiliza calor convencional para calentar la muestra en un recipiente abierto, permitiendo que los gases escapen libremente. B) Emplea un horno especializado que usa energía de microondas junto con reactivos químicos, acelerando la digestión química y mejorando la eficiencia del proceso en un ambiente cerrado. C) Se calienta la muestra a altas temperaturas sin reactivos, lo que permite la descomposición de componentes orgánicos volátiles. D) Consiste en calentar la muestra mediante energía térmica sin presión, facilitando la liberación de los analitos sin intervención de reactivos. 15. ¿Cuál de las siguientes técnicas se utiliza para la digestión rápida y eficiente de muestras mediante el uso de energía electromagnética? A) Descomposición por vaso abierto B) Descomposición por microondas C) Calcinación D) Combustión 16. ¿Cuál de las siguientes moléculas NO es utilizada como muestra en la electroforesis? A) Proteínas B) ADN C) ARN D) Carbohidratos 17. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones es incorrecta? A) Entre otras cosas, el tamaño de la macromolécula estudiada afecta directamente la concentración requerida del agente gelificante en una electroforesis. B) La electroforesis permite separar moléculas únicamente en función de su carga eléctrica. C) La electroforesis en gel de agarosa es adecuada para analizar ácidos nucleicos de alto peso molecular. D) La electroforesis en gel de poliacrilamida es más adecuada que la de agarosa para separar proteínas de bajo peso molecular. 18. ¿Cuál es el propósito principal de la descomposición de la muestra en química analítica? A) Separar componentes de la muestra B) Determinar la estructura molecular C) Para romper la molécula compleja a moléculas más simples D) Purificación de sustancias 19. En la electroforesis ¿Cuál sería el propósito del gel? A) Es un soporte que permite la separación de los componentes de una muestra según su tamaño, ya que las moléculas avanzan a diferentes velocidades dependiendo de su peso molecular. B) Es soporte constituido por un polisacárido extraído de algas marinas qué tienen la propiedad de mantenerse en estado sólido a temperatura ambiente C) Es soporte constituido por un polímero sintético termoestable, incoloro y químicamente inerte D) Ninguna de las anteriores 20. ¿Qué ventaja tiene la descomposición por horno de microondas? A) Permite usar ácidos menos corrosivos. B) Se realiza en un sistema cerrado, minimizando pérdidas volátiles. C) Requiere menos preparación de la muestra. D) No necesita altas temperaturas. 21. ¿Con que se comparan las bandas obtenidas en la electroforesis para estimar su tamaño? A) Descomposición B) Marcador de tamaño molecular C) Curva de calibración D) Espectrofotómetro 22. ¿Cuál de los siguientes métodos es el mas adecuado para analizar metales pesados en suelos? A) Digestión acida en vaso abierto B) Calcinación C) Descomposición con horno de microondas D) Combustión 23. ¿Qué técnica implica calentar una muestra a altas temperaturas (500-¿600° C) en presencia de oxígeno para eliminar la materia orgánica, dejando compuestos inorgánicos? A) Combustión B) Fundición C) Calcinación D) Descomposición por di gestión acida 24. ¿Cuál de los siguientes factores afecta directamente la velocidad de la migración en una electroforesis? A) La cantidad de luz B) El tamaño, la forma y la carga de la molécula C) La densidad de las moléculas de agua en el medio D) La concentración de oxigeno 25. ¿Cuál es la tinción adecuada para proteínas en una electroforesis? A) Bromuro de etidio B) Commasie Brillant Blue C) Verde de metilo D) Hoechst 33258 26. ¿Cuál es la aplicación principal de a electroforesis? A) Analizar y purificar fragmento de ADN, ARN o proteínas de alto interés B) Purificar muestras de tejido animal pero no vegetales C) Aislar moléculas en base a su volatilidad D) Identificar grupos funcionales 27. ¿Cuáles son los dos componentes principales que forman el gel de poliacrilamida? A) Acrilamida y bisacrilamida B) Agarosa y glicerol C) Polietilenglicol y acrilamida D) Cloruro de sodio y bisacrilamida 28. ¿Qué fragmento de ADN se busca separar en el estudio de la electroforesis? A) Menores a 50 Kb B) Mayores a 50 Kb C) Fragmento de ARN D) Proteínas de mamíferos 29. ¿Cuál es una de las ventajas de usar electroforesis en la separación de macromoléculas? A) Rapidez de separación de los complejos compuestos B) Limitada capacidad de análisis de muestra C) Solo separa proteínas D) No permite un análisis cuantitativo