REPÙBLICA DE COLOMBIA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESTUDIOS DE PREGRADO PROGRAMA: ENFERMERIA SUPERIOR ASIGNATURA: BIOQUIMICA DOCENTE: NOHORA BERNAL ARMESTO
REACCIONES DE CARBOHIDRATOS EXPERIMENTO Nº 03
PRESENTADO POR: Daniela Luquez Montero Karen Vanegas Mejía Yesmireth Martínez Amaya Kelly Paola Taborda Acuña
VALLEDUPAR 13 SEPTIEMBRE 2011
INTRODUCCION
En este trabajo trabajo manejaremos todo lo concerniente a los carbohidratos carbohidratos y sus respectivas reacciones; teniendo en cuenta que Químicamente, son biomoléculas formadas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una relación general de 1:2:1. Los átomos de carbono están unidos a grupos alcohólicos o hidroxilos (-OH) y a radicales hidrógenos (-H). En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O), que puede ser un grupo aldehído (CHO) o un grupo cetónico (-CO-). Los azúcares o carbohidratos pueden ser monosacáridos, disacáridos, trisacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los monosacáridos reaccionan de acuerdo a los grupos hidroxilo y carbonilo que poseen. Los disacáridos y los polisacáridos se pueden hidrolizar para producir monosacáridos. Los azúcares que dan resultados positivos con las soluciones de Tollens, Benedict ó Fehling se conocen como azúcares reductores, y todos los carbohidratos que contienen un grupo hemiacetal o hemicetal dan pruebas positivas. Los carbohidratos que solo contienen grupos acetal o cetal no dan pruebas positivas con estas soluciones y se llaman azúcares no reductores.
OBJETIVOS
Analizar las propiedades características de los carbohidratos, derivadas en su estructura, realizando algunas reacciones generales de identificación. Realizar diferentes pruebas de oxidación para la determinación de azucares reductores. Reconocimiento de muestra problema, mediante el uso de los reactivos.
MARCO TEORICO Los carbohidratos o hidratos de carbono están formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) con la formula general (CH2O)n. Los carbohidratos incluyen azúcares, almidones, celulosa, y muchos otros compuestos que se encuentran en los organismos vivientes. Los carbohidratos básicos o azúcares simples se denominan monosacáridos. Azúcares simples pueden combinarse para formar carbohidratos más complejos. Los carbohidratos con dos azúcares simples se llaman disacáridos. Carbohidratos que consisten de dos a diez azúcares simples se llaman oligosacáridos, y los que tienen un número mayor se llaman polisacáridos La principal función de los carbohidratos es suministrarle energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre), la cual se usa como fuente de energía por parte del cuerpo.
ACCION DE LOS ACIDOS Y REACCIONES DE CARACTERIZACION DE CARBOHIDRATOS. Los ácidos fuertes inorgánicos calientes deshidratan a las hexosas formando derivados furánicos como el hidroximetil furfural, que puede posteriormente descomponerse y formar otros compuestos como el ácido levulínico y el ácido fórmico. Por otra parte, a las pentosas las deshidratan produciendo furfural. Las siguientes reacciones caracterizan los carbohidratos, carbohidratos, ya que el producto producto deshidratado del carbohidrato se condensa con el reactivo correspondiente produciendo compuestos coloridos característicos.
Reaccion de Molish-Udransky. Molish-Udransky.
La prueba de Molish está basada en la formación de furfural o derivados de éste a partir de los carbohidratos, que se condensan con el alfa-naftol, dando un producto violeta. Es una reacción muy sensible puesto que soluciones de glucosa al 0.001% y sacarosa al 0.0001% dan positiva la prueba. Esta prueba también es positiva para aldehídos, cetonas y algunos ácidos como fórmico, oxálico, láctico y cítrico. También sirve para el reconocimiento general de carbohidratos donde polisacáridos y disacáridos se hidrolizan formando monosacáridos formando un color purpura violeta.
Reaccion de Bial.
La prueba de Bial es una reacción característica de pentosas y está basada en la formación de furfural a partir de pentosas y posterior condensación con el floroglucinol dando un color rojo verdoso (Cereza).
Reaccion de Seliwanoff.
La prueba de Seliwanoff es una reacción para diferenciar cetosas de aldosas; aunque ambas dan la reacción, las cetosas la dan rápidamente y las aldosas lentamente. Está basada en la formación de durfural o en un derivado de éste y su posterior condensación con el resorcinol dando un color rojo fuego para cetosas y rosa para aldosas.
ACCION DE ALCALISIS Y PODER REDUCTOR DE LOS CARBOHIDRATOS Los álcalis pueden inducir varias reacciones químicas en los monosacáridos que dependen de la intensidad del tratamiento y de la concentración del álcali utilizado. A bajas concentraciones (0.5 N) se favorece la isomerización y el equilibrio ceto-enólico (aldosas cetosas). En condiciones más severas (0.5 N), la isomerización se produce fuertemente y los enoles intermediarios se rompen produciendo compuestos como: formaldehído, aldehído glicólico, gliceraldehído, acetona, láctico, propiónico, purúvico etc. En condiciones fuertemente alcalinas se generan ácidos sacáridos. Una reacción característica de los carbohidratos está basada en el poder reductor que le confiere su grupo aldehído o cetona.
Reacción de Fehling.
La reacción de Fehling está basada en la acción reductora que tienen los azúcares sobre los iones cúpricos en medio alcalino, como se representa a continuación: Carbohidrato + Cu2 + álcali_ Carbohidrato oxidado + Cu Cu+ + El reactivo de Fehling está constituido por dos soluciones que se mezclan al momento de usarse (Solución A de sulfato sulfato de cobre y solución solución B de tartrato de sodio-potasio en medio alcalino). El poder reductor de los oligo y polisacáridos depende, del número de carbonilos potencialmente libres que no estén involucrados en enlaces glicosídicos.
Reacción de Tollens.
La prueba de Tollens es una reacción característica para pentosas y está basada en la formación de furfural a partir de pentosas y su posterior condensación con el floroglucinol dando un color rojo cereza. cere za.
Reacción de Benedict.
Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes suaves como el ion Fe3+ o Cu2+. Esta característica radica en la presencia de un grupo carbonilo libre, el cual es oxidado y genera un grupo carboxilo. Por lo tanto, aquellos azúcares con un grupo carbonilo libre son
llamados azúcares reductores y aquellos en los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen como azúcares no reductores.
PRUEBAS PARA DIFERENCIAR CARBOHIDRATOS
Reacción de Barfoed.
Esta prueba permite diferenciar entre monosacáridos y disacáridos reductores, también contiene ion cúprico que se reduce hasta oxido cuproso más rápidamente con los monosacáridos que con los disacáridos.
SOLUBILIDAD Y SABOR DE LOS CARBOHIDRA C ARBOHIDRATOS TOS
Reacción del Yodo.
El yodo es atrapado por los polisacáridos y dependiendo de la estructura de éstos da una coloración característica; si el polisacárido es lineal se obtendrá una coloración azul pero si es ramificada la coloración obtenida va del púrpura al rojo.
MATERIALES Tubos de ensayo Pipetas
Glucosa Sólida y al 2% Arabinosa al 2%
Gradilla
Maltosa al 2%
Baño maría a ebullición
Sacarosa sólida y al 2%
Vaso de precipitados de 100 ml
Fructosa al 2%
Cerillos
Glucógeno sólido y al 0.2%
Marcador
Almidón sólido y al 2%
Masking tape
Dextrina sólida y al 2% Amilosa al 0.2% a-naftol
REACTIVOS Etanol al 96% Acido sulfúrico concentrado Fluorogucinol HCI concentrado y diluido 1:3 Resorcinol Sulfato de cobre Hidróxido de potasio Tartrato de sodio Yodo metálico Yoduro de potasio
PROCEDIMIENTO PRUEBA ORGANOLECTICA ORG ANOLECTICAS S CARACTERISTICAS/ AZUCARES
SABOR
COLOR
OLOR
SOLUBILIDAD (H2O) Soluble
Dextrina Glucosa Anhidra Lactosa Almidón Dextrosa Xilusa
Grasa
Amarillo
Dulce
Azúcar
Blanco
Incoloro Soluble
Sólido
Sinsabor
Blanco
Incoloro Soluble
Sólido
Sinsabor
Blanco
Incoloro Soluble
Sólido
Dulce
Blanco
Dulce
Soluble
Sólido
Dulce
Blanco
Dulce
Soluble
Sólido
Dulce
Blanco
Dulce
Soluble
Sólido
Sacarosa
Dulce
Blanco
Incolora Soluble
Sólido
Manosa
Dulce
Blanco
Incolora Soluble
Sólido
Galactosa
Dulce
Blanco
Incolora Soluble
Sólido
Arabinosa
Dulce
Blanco
Dulce
sólido
Soluble
ESTADO Sólido
REACCIONES ACCION DE LOS ACIDOS Y REACCIONES DE CARACTERIZACION DE CARBOHIDRATOS.
REACCION DE MOLISH-UDRANSKY
Colocamos en un tubo de ensayo 1 ml de Dextrina, y en otro tubo agregamos 1ml de Glucosa y a cada uno le agregamos 1 ml del reactivo de Molish y procedemos a mezclar. Luego a cada uno dejamos resbalar por la pared del tubo 1 ml de H2SO4 concentrado. Formando un anillo color violeta violeta en la de lo que se deduce deduce es una prueba positiva. positiva.
REACCION DE BIAL.
Colocamos en un tubo de ensayo 0.5 ml de Dextrosa, y en otro tubo agregamos 0,5ml de Glucosa y agregamos 1ml del reactivo Bial respectivamente, mezclamos. Llevamos a calentar en baño maría a ebullición 3-4 minutos. Dando como resultado un verde, lo cual indica que la prueba es negativo para ambos. El color cereza es característico para una prueba positiva.
REACCION DE SELIWANOFF
Colocamos en un tubo de ensayo 1 ml de Dextrina, y en otro tubo 1ml de Glucosa y procedemos a adicionarle 0.5 ml del reactivo Seliwanoff respectivamente, mezclamos. Luego calentamos en baño maria a ebullición en intervalos de 1 minuto durante 5 minutos. En la dextrina la prueba resulto siendo positiva, al mostrar un color color rosa característico característico de aldosas. aldosas. Al igual la glucosa es positiva ACCION DE ALCALISIS Y PODER REDUCTOR DE LOS CARBOHIDRATOS
REACCION DE FEHLING.
Colocamos en un tubo de ensayo 2 ml de Dextrina, y en otro tubo 2 ml de Glucosa, procedemos a agregar 0.5 ml del reactivo de Fehling A y 0.5 ml del reactivo de Fehling B respectivamente y mezclamos. Llevamos a calentar en baño maría durante 5 minutos. Dio positiva para ambas pruebas.
REACCIÓN DE TOLLENS.
Colocamos en un tubo de ensayo 0.5 ml de Dextrina, y en otro tubo 0,5 ml de Glucosa, agregamos 1 ml del reactivo de Tollens y procedemos a mezclar respectivamente. Llevamos a calentar en baño María a ebullición por 3-4 minutos.
REACCIÓN DE BENEDICT.
Colocamos en un tubo de ensayo 1ml de Dextrosa, y en otro tubo 1ml de Glucosa, en otro tubo agregamos 0,5 ml del reactivo de benedict benedict y mezclamos mezclamos respectivamente. Llevamos a calentar en baño de maría a ebullición. Procedemos a tomar lectura de las coloraciones que toma a los intervalos de 1 minuto durante 5 minutos.
REACCIÓN DE BARFOED.
Colocamos en un tubo de ensayo 1m de Dextrosa, y en otro tubo 1ml de Glucosa. En otro tubo 1ml de Glucosa y le adicionamos 0.5 ml del reactivo Barfoed procedemos a mezclar respectivamente y llevar al calentar en baño maría. Tomamos la lectura de la coloración que se obtiene en intervalos de 1 a 5 minutos.
SOLUBILIDAD Y SABOR DE LOS CARBOHIDRATOS.
REACCION DEL YODO.
Colocamos en un tubo de ensayo 1 ml de Dextrosa y en otro tubo 1ml de Glucosa. Procedemos a agregar una gota de lugol y mezclamos respectivamente. Anotamos el color producido. Luego pasamos a calentar en baño maría y anotamos las observaciones.
FOTOS:
DEXTROSA
GLUCOSA ANHIDRA
Soluciones de Dextrina y Solución de Glucosa
Dextrina
Dextrina
Glucosa
Glucosa
MOLISH BIAL SELIWANOFF FEHLING
Glucosa
+
+
+
Arabinosa
-
Manosa
+
Sacarosa
+
Almidón
+
Dextrina
TOLLENS BARFOED SOLUBILIDAD YODO
+
+
+ -
+
+
Dextrosa Lactosa Xilosa Galactosa
FOTOS DE AZUCARES
CUESTIONARIO 1. Explique porque la reacción de Fehling es positiva con la glucosa y negativa con la sacarosa.
Rta: La reacción de Fehling es positiva con la glucosa, ya que esta se oxida y reduce los iones cúpricos que pasan a cuprosos combinándose a la vez con iones hidroxilo, formando hidróxido cuproso (amarillo), que por el calor se convierte en oxido cuproso (transformando su color a ojo). Pero al utilizar el reactivo Fehling con la sacarosa esta al ser un disacárido que no tiene poder reductor los iones cúpricos no son reducidos a cuprosos, por eso la reacción no pierde su color azul (no transforma su color en rojo).
2. Cuál es la diferencia estructural del glicógeno y la glucosa. Rta: La "glucosa" es un carbohidrato simple y el "glucógeno" es un Carbohidrato complejo formado por unidades de "glucosa".
3. A que se le llama inversión de la sacarosa. Rta: Se conoce con este nombre a la mezcla de azucares producida cuando la sacarosa se hidroliza, química o enzimáticamente. El nombre de inversión se refiere al cambio del poder rotatorio que se observa durante dicha hidrólisis: la sacarosa es dextrorrotatoria (+66°), pero al transformarse en glucosa (+52°) y en fructosa (-92°), la mezcla resultante desarrolla un poder levorrotatorio (-200) por la fuerte influencia influe ncia de la fructosa. fru ctosa. Es precisamen p recisamente te a este giro de d e +66° a -20° a 10 que se le Ilama inversión. El azúcar invertido se produce en la miel de abeja en forma natural, razón por la cual es tan dulce; igualmente en los jugos de frutas con pH ácido y que sufren algún tratamiento térmico se percibe un ligero aumento de la dulzura debido a la hidrólisis de la sacarosa.
4. Con base en el análisis caracterizar la sustancia problema; si es un polisacáridos, disacárido, monosacáridos. En caso de ser disacárido o monosacáridos si es o no reductor. Si se trata de un monosacáridos indicar si es una aldopentosa, cetopentosa, aldohexosa, o cetohexosa.
Rta: Con la sustancia problema, procedemos a llevarla a reaccionar con el reactivo de Molish dando como resultado un anillo color violeta, lo que deducimos que esta sustancia si es un carbohidrato. Luego continuamos a reaccionar la sustancia problema con el reactivo de Benedict, dando
como resultado un color amarillo naranja, de lo que se deduce es un azúcar reductor libre; al reaccionar con el Lugol la reacción es negativa, deduciendo que son monosacáridos o disacáridos no reductores; al proceder a reaccionar con el reactivo de Barfoed, la sustancia problema no precipito de lo cual deducimos que esta es un azúcar o reductor ó sacarosa. En conclusión se caracteriza que la sustancia problema es disacárido, no es reductora y la sustancia fue la sacarosa.
5. Describa el análisis y las reacciones que siguió para idéntica la muestra problema, si ya conoce el nombre de la sustancia problema, discuta los resultados reportados. Rta: Resultados de la ruta de reconocimiento de carbohidratos.
RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS
REACCION DE MOLISH
Anillo Rojo y Violeta. Si es
X
carbohidrato
Rx BENEDICT
Color amarillo-naranja: Reductor
X
Rx CON LUGOL
X
Rx. DE BARFOED
No precipito: No
X
reductor o sacarosa Reacción Negativa: Monosacáridos o Disacárido no reductor
X
X
ABSORBANCIA Tomamos un matraz aforado de 100ml en el depositamos 100ml de agua en el cual diluimos 1gr de lactosa, de aquí preparamos la solución. Luego tomamos en tubo de ensayo cierta cantidad de agua potable con el objetivo de medir su absorbancia en el espectrómetro arrojando como resultado = 0.059. Después tomamos cierta cantidad de la solución, medimos su absorbancia inicial y esta dio como resultado = 0.066, dejamos pasar 30 minutos y volvimos a medir la absorvancia de la solución de lactosa obteniendo como resultado = 0.071. Deduciendo con esto que:
0.77 0
0.66
Al producirse el movimiento hacia la derecha decimos que es Dextrógiro.
6. Escriba las reacciones químicas que trabajo en el laboratorio.
MOLISCH
BIAL
SELIWANOFF
FEHLING
TOLLENS
BENEDICT
7. Escriba las estructuras de Fisher y Haworth para los Azucares.
FISHER
D-XILOSA -D-ARABINOSA
GLUCOSA
HAWORTH
DEXTRINA
ALMIDON
GLUCOSA
ARABINOSA
L -arabinopiranosa
L- arabinofuranosa
D - XILOSA D - xilopiranosa
D - xilofuranosa
MANOSA - manopiranosa D
GALACTOSA - D(+) galactopiranosa
LACTOSA 8. Porque es importante importante el estudio de los carbohidratos carbohidratos para los ingenieros agroindustriales.
Rta: Los almidones, los azúcares, la fibra dietética son carbohidratos, y pues son de gran importancia en la industria alimentaria. Hay carbohidratos polisacáridos de gran importancia económica: El agar y el Carraguín. Ambas sustancias están químicamente relacionadas y tienen propiedades suspensivas, emulsionantes, Estabilizantes y gelidificantes. El agar es conocido por su uso en la preparación de los medios de cultivo para los microorganismos; el carraguín por su empleo en la fabricación de productos lácteos, aunque también se usa en la industria
textil, en cosmética, en farmacia y en tipografía. Estos dos carbohidratos son obtenidos de las paredes celulares de ciertas algas rojas, son la única fuente de donde se extraen.
9. Elabore un diagrama de flujo Anillo Purpura
Reacción Molish
Acción De Ácidos y Caracterización
Reacción Bial
Rojo-Cereza
Reacción Seliwanoff
Ro o
Aldehído
Cetona
5-7minuto rojo:
7-12minuto rojo:
Monosacáridos reductor
Disacárido reductor
Rosa
No precipitado.
CARBOHIDRATOS
Diferenciación De Carbohidratos
Reacción Barfoed
Reacción de Yodo
No reductor o sacarosa
Azul: Polisacárid os
Reacción Negativa:
Rojo: Glicógeno o
No reductores.
Dextrina.
Reacción Felhing
No precipitado rojo-Ladrillo
Acción De Los Alcalisis Y Poder Reductor
Reacción Tollens
Reacción Benedict
Incoloro: No
Anillo rojo-violeta: si
carbohidrato
Carbohidrato
Redu Reduct ctor or:: Ne ro
10. Diga los componentes de cada reactivo.
REACCIÓN DE FELHING.
El reactivo está formado por dos soluciones llamadas A y B. La primera es una solución de sulfato cúprico; la segunda, de hidróxido de sodio y una sal orgánica llamada tartrato de sodio y potasio (sal de Seignette). Cuando se mezclan cantidades iguales de ambas soluciones, aparece un color azul intenso por la formación de un complejo formado entre el ion cúprico y el tartrato. Agregando un aldehído y calentando suavemente, el color azul desaparece y aparece un precipitado rojo de óxido cuproso (Cu2O).
REACTIVO DE TOLLENS:
El reactivo se prepara por adición de hidróxido de amonio a una solución de nitrato de plata, hasta que el precipitado formado se redisuelva. La plata y el hidróxido de amonio forman un complejo (Ag(NH3)2OH, plata diamino), que reacciona con el aldehído. REACTIVO DE BIAL: El reactivo de Bial contiene orcinol en ácido clorhídrico, el cual forma complejos de coloración sólo con las pentosas.
REACTIVO SELIWANOF: es específico para cetosas y se basa en la conversión de la cetosa en 5-hidro-metil-furfural y su posterior condensación con resorcinol formando así complejos coloreados.
REACTIVO BARFOED: Permite diferenciar entre monosacáridos y disacáridos reductores, también contiene ion cúprico que se reduce hasta óxido cuproso más rápidamente con los monosacáridos que con los disacáridos.
REACTIVO LUGOL: contiene una mezcla de yodo y yoduro, permite reconocer polisacáridos, particularmente el almidón por la formación f ormación de una coloración azúl violeta intensa y el glicógeno y las dextrinas por formación de coloración roja.
REACTIVO DE MOLISCH: permite reconocimiento general de carbohidratos en el que los polisacáridos y disacáridos se hidrolizan con ácido sulfúrico concentrado hasta monosacáridos y se convierten en derivados del furfural o 5-hidroximetil furfural los cuales reaccionan con αnaftol formando un color púrpura violeta.
CONCLUSIONES Después de analizado el trabajo podemos concluir que utilizando las pruebas que realizamos en esta práctica, se usan para poder detectar carbohidratos, pentosas, aldosas, cetosas, su acción reductora de azucares y carbohidratos lineales y ramificados. Esto es muy importante en nuestra carrera para poder diferenciar que sustancias pueden ingerir cierto organismo cual las pueden rechazar y como pueden reaccionar algunas con un cierto organismo metabolizándolas.
BIBLIOGRAFIA
Laguna, J. Pia E. 1979. Bioquimica. 3ª Ed. La presa Medica Mexicana. http://es.scribd.com/doc/23351531/Reacciones-de-Identificacion-ParaLos-Carbohidratos. http://www.zonadiet.com/nutricion/hidratos.htm http://www.perafan.com/azucar/ea02azuc.html
