PRACTICA Nº ….
RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS - GLÚCIDOS
Objetivos:
1. Identificación de glúcidos.
2. Hidrólisis del enlace de un disacárido
Materiales:
Muestras de glúcidos:
o glucosa
o maltosa
o lactosa
o sacarosa
o almidón.
Tubos de ensayo, gradilla
vaso para calentar, mechero.
Reactivo de Fehling A y Fehling B
Lugol
HCl diluido y bicarbonato.
1. Reacción de Fehling:
o Tomar la muestra que se quiera analizar (normalmente una cantidad
de 3 cc.)
o Añadir 1 cc. de Fehling A y 1 cc. de Fehling B. El líquido del tubo
de ensayo adquirirá un fuerte color azul.
o Calentar el tubo al baño María o directamente en un mechero de
Laboratorio.
o La reacción será positiva si la muestra se vuelve de color rojo-
ladrillo.
o La reacción será negativa si la muestra queda azul, o cambia a un
tono azul-verdoso.
Fundamento: Se basa en el carácter reductor de los monosacáridos y de
la mayoría de los disacáridos (excepto la sacarosa). Si el glúcido que
se investiga es reductor, se oxidará dando lugar a la reducción del
sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de cobre (I), de color
rojo-anaranjado.
2. Reacción del Lugol: Este método se usa para identificar polisacáridos.
El almidón en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol (disolución
de yodo y yoduro potásico) toma un color azul-violeta característico.
o Poner en un tubo de ensayo unos 3 cc. del glúcido a investigar.
o Añadir unas gotas de lugol.
o Si la disolución del tubo de ensayo se torna de color azul-
violeta, la reacción es positiva.
Fundamento: La coloración producida por el Lugol se debe a que el yodo
se introduce entre las espiras de la molécula de almidón. No es por
tanto, una verdadera reacción química, sino que se forma un compuesto
de inclusión que modifica las propiedades físicas de esta molécula,
apareciendo la coloración azul violeta. Basándote en esta
característica te voy a proponer un pequeño juego de magia que te va a
sorprender:
Una vez que tengas el tubo de ensayo con el almidón y el lugol,
que te habrá dado una coloración violeta, calienta el tubo a la
llama y déjalo enfriar. ! Sorprendido!
Vuelve a calentar y enfriar cuantas veces quieras.... ¿Dónde está el
color?
El polisacárido almidón se colorea de azul-violeta en presencia de
yodo, debido no a una reacción química, sino a la fijación del yodo en
la superficie de la molécula del almidón, fijación que sólo tiene
lugar en frío
Carbohidratos o hidratos de carbono: ha habido intentos para sustituir
el término de hidratos de carbono. Desde 1996 el Comité Conjunto de la
Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of
Pure and Applied Chemistry[1] ) y de la Unión Internacional de
Bioquímica y Biología Molecular (International Union of Biochemistry and
Molecular Biology) recomienda el término carbohidrato y desaconseja el
de hidratos de carbono.
Glúcidos: este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de
la glucosa por polimerización y pérdida de agua. El vocablo procede del
griego "glycýs", que significa dulce.
Azúcares: este término sólo puede usarse para los monosacáridos (aldosas
y cetosas) y los oligosacáridos inferiores (disacáridos). En singular
(azúcar) se utiliza para referirse a la sacarosa o azúcar de mesa.
Sacáridos: proveniente del griego σάκχαρον que significa "azúcar". Es la
raíz principal de los tipos principales de glúcidos (monosacáridos,
disacáridos, polisacáridos y oligosacáridos
Carbohidratos o hidratos de carbono: ha habido intentos para sustituir
el término de hidratos de carbono. Desde 1996 el Comité Conjunto de la
Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of
Pure and Applied Chemistry[1] ) y de la Unión Internacional de
Bioquímica y Biología Molecular (International Union of Biochemistry and
Molecular Biology) recomienda el término carbohidrato y desaconseja el
de hidratos de carbono.
Glúcidos: este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de
la glucosa por polimerización y pérdida de agua. El vocablo procede del
griego "glycýs", que significa dulce.
Azúcares: este término sólo puede usarse para los monosacáridos (aldosas
y cetosas) y los oligosacáridos inferiores (disacáridos). En singular
(azúcar) se utiliza para referirse a la sacarosa o azúcar de mesa.
Sacáridos: proveniente del griego σάκχαρον que significa "azúcar". Es la
raíz principal de los tipos principales de glúcidos (monosacáridos,
disacáridos, polisacáridos y oligosacáridos
Glucosa Fructosa
Ribosa
Los carbohidratos son moléculas constituidas por C, H, O: (CH2O)2 N =
número de carbonos, es un grupo de compuestos, también llamados
glúcidos, que contienen hidrógeno y oxígeno, en la misma proporción que
el agua, y carbono.
Los hidratos de carbono son los compuestos orgánicos más abundantes en
la naturaleza.
Las plantas verdes y las bacterias los producen en el proceso conocido
como fotosíntesis, durante el cual absorben el dióxido de carbono del
aire y por acción de la energía solar producen hidratos de carbono y
otros productos químicos necesarios para que los organismos sobrevivan y
crezcan.
Entre los hidratos de carbono se encuentran el azúcar, el almidón, la
dextrina, la celulosa y el glucógeno, sustancias que constituyen una
parte importante de la dieta de los humanos y de muchos animales.
Los más sencillos son los azúcares simples o monosacáridos, que
contienen un grupo aldehído o cetona; el más importante es la glucosa.
Dos moléculas de monosacáridos unidas por un átomo de oxígeno, con la
eliminación de una molécula de agua, producen un disacárido, siendo los
más importantes la sacarosa, la lactosa y la maltosa.
Los polisacáridos son grandes moléculas formadas por uno o varios tipos de
unidades de monosacáridos —unas 10 en el glucógeno, 25 en el almidón y de
100 a 200 en la celulosa.
En los organismos vivos, los hidratos de carbono sirven tanto para las
funciones estructurales esenciales como para almacenar energía.
En las plantas, la celulosa y la hemicelulosa son los principales
elementos estructurales.
En los animales invertebrados, el polisacárido quitina es el principal
componente del dermatoesqueleto de los artrópodos.
En los animales vertebrados, las capas celulares de los tejidos
conectivos contienen hidratos de carbono.
Para almacenar la energía, las plantas usan almidón y el animal
glucógeno; cuando se necesita la energía, las enzimas descomponen los
hidratos de carbono.
Los hidratos de carbono se utilizan para fabricar tejidos, películas
fotográficas, plásticos y otros productos.
La celulosa se puede convertir en rayón de viscosa y productos de papel.
El nitrato de celulosa (nitrocelulosa) se utiliza en películas de cine,
cemento, pólvora de algodón, celuloide y tipos similares de plásticos.
El almidón y la pectina, un agente cuajante, se usan en la preparación
de alimentos para el hombre y el ganado. La goma arábiga se usa en
medicamentos demulcentes.
El agar, un componente de algunos laxantes, se utiliza como agente
espesador en los alimentos y como medio para el cultivo bacteriano;
también en la preparación de materiales adhesivos, de encolado y
emulsiones.
La hemicelulosa se emplea para modificar el papel durante su
fabricación.
Los dextranos son polisacáridos utilizados en medicina como expansores
de volumen del plasma sanguíneo para contrarrestar las conmociones
agudas.
Otro hidrato de carbono, el sulfato de heparina, es un anticoagulante de
la sangre.
Los glúcidos en una persona suponen de 8,3 y 14,5 g/kg de su peso corporal.
El 55-60% de la energía diaria que necesita el organismo humano debe
provenir de los glúcidos, ya sea obtenidos de alimentos ricos en almidón
como las pastas o de las reservas del cuerpo (glucógeno). Se desaconseja,
en cambio, el consumo abusivo de glúcidos tipo azúcar por su actividad
altamente oxidante (las dietas con muchas calorías o con mucha glucosa
aceleran el envejecimiento celular.
Se sobreentiende que sí pueden ser necesarias dietas hipercalóricas en
climas gélidos o en momentos de gran desgaste energético muscular). Nótese
que el sedentarismo o la falta de los suficientes movimientos cotidianos
del cuerpo humano provocan una mala metabolización de las grasas y de los
glúcidos.
Los glúcidos requieren menos agua para digerirse que las proteínas o grasas
y son la fuente más común de energía. Las proteínas y grasas son
componentes vitales para la construcción de tejido corporal y células, y
por lo tanto debería ser recomendado no malgastar tales recursos usándolos
para la producción de energía.
Los glúcidos no son nutrientes esenciales: el cuerpo puede tener toda su
energía a partir de las proteínas y grasas. El cerebro no puede quemar
grasas y necesita glucosa para energía, del organismo puede sintetizar esta
glucosa a partir de proteínas.
La metabolización de las proteínas aportan 4 kcal por gramo mientras que
las grasas contienen 9 kilocalorías y el alcohol contiene 7 kcal por gramo.
Alimentos con altos contenidos en glúcidos son pastas, patatas, fibra,
cereales y legumbres.
Basado en la evidencia del riesgo a la cardiopatía y obesidad, el Instituto
de Medicina (Estados Unidos) recomienda que los adultos estadounidenses y
canadienses obtengan el 40 al 65% de energía de la dieta a partir de los
glúcidos.[2] La FAO (Food and Agriculture Organization) y la WHO (World
Health Organization) recomiendan que las guías de alimentación nacional
establezcan la meta de 55 a 75% del total de la energía a partir de
glúcidos, pero sólo 10% de descenso a partir de azúcar libre (glúcidos
simples).[3]
La distinción entre "glúcidos buenos" y "glúcidos malos" es una distinción
carente de base científica. Aunque estos conceptos se han usado en el
diseño de las dietas cetogénicas como las dietas bajas en glúcidos, las
cuales promueven una reducción en el consumo de granos y almidones en favor
de proteínas. El resultado es una reducción en los niveles de insulina
usada para metabolizar el azúcar y un incremento en el uso de grasas para
energía a través de la cetosis, un proceso también conocido como hambre de
conejo.
Digestión de los carbohidratos
Si durante la digestión, la degradación de carbohidratos es deficiente a
causa de alguna enfermedad intestinal hereditaria, un trastorno intestinal,
desnutrición o fármacos que lesionan la mucosa del intestino delgado, el
carbohidrato no digerido llega al intestino grueso, donde produce diarrea
osmótica. La fermentación bacteriana de los compuestos produce grandes
volúmenes de CO2 y H2, lo que ocasiona cólicos abdominales.
Clasificación
Los nutricionistas y dietistas antiguamente clasificaban los carbohidratos
como simples (monosacáridos y disacáridos) o complejos (oligosacáridos y
polisacáridos). El término carbohidrato complejo fue usado por primera vez
en la publicación Dietary Goals for the United States (1977) del Comité
seleccionado del Senado, donde los denominaron "frutas, vegetales y granos
enteros". Las guías dietéticas generalmente recomiendan que los
carbohidratos complejos los nutrientes ricos en carbohidratos simples tales
como frutas y productos lácteos debieran cubrir el grueso del consumo de
carbohidratos. Las guías dietéticas para los americanos 2005 de la USDA
prescindió de la distinción entre simple/complejo, en vez recomienda
alimentos ricos en fibra y de granos completos.
El índice glicémico y el sistema de la carga de glicemia son populares
métodos de clasificación alternativos los cuales clasifican los alimentos
ricos en carbohidratos basados en su efecto sobre los niveles de glucosa
sanguínea. El índice de insulina es un método de clasificación similar, más
reciente el cual clasifica los alimentos basado en su efecto sobre los
niveles de insulina. Este sistema asume que los alimentos con índice
glicémico alto puede ser declarados para ser la ingesta de alimentos más
aceptable.
El informe conjunto de expertos de la WHO y la FAO, en Dieta, Nutrición y
Prevención de Enfermedades Crónicas (serie de informes técnicos de la WHO
916), recomienda que el consumo de carbohidratos suponga el 55-75% de la
energía diaria, pero restringe el consumo de "azúcar libre" a un 10%.
Metabolismo de los glúcidos
Los glúcidos representan las principales moléculas almacenadas como reserva
en los vegetales. Los vegetales almacenan grandes cantidades de almidón
producido a partir de la glucosa elaborada por fotosíntesis, y en mucha
menor proporción, lípidos (aceites vegetales).
Los animales almacenan básicamente triglicéridos (lípidos). Al contrario
que los glúcidos, los lípidos sirven para almacenar y obtener energía a más
largo plazo. También almacenan cierta cantidad de glucógeno, sobre todo en
el músculo y en el hígado. Aunque muchos tejidos y órganos animales pueden
usar indistintamente los glúcidos y los lípidos como fuente de energía,
otros, principalmente los eritrocitos y el tejido nervioso (cerebro), no
pueden catabolizar los lípidos y deben ser continuamente abastecidos con
glucosa.
En el tubo digestivo los polisacáridos de la dieta (básicamente almidón)
son hidrolizados por las glucosidasas de los jugos digestivos, rindiendo
monosacáridos, que son los productos digestivos finales; éstos son
absorbidos por las células del epitelio intestinal e ingresan en el hígado
a través de la circulación portal, donde, alrededor del 60%, son
metabolizados.
En el hígado, la glucosa también se puede transformar en lípidos que se
transportan posteriormente al tejido adiposo.
El músculo es un tejido en el que la fermentación representa una ruta
metabólica muy importante ya que las células musculares pueden vivir
durante largos períodos de tiempo en ambientes con baja concentración de
oxígeno. Cuando estas células están trabajando activamente, su
requerimiento de energía excede su capacidad de continuar con el
metabolismo oxidativo de los hidratos de carbono puesto que la velocidad de
esta oxidación está limitada por la velocidad a la que el oxígeno puede ser
renovado en la sangre. El músculo, al contrario que otros tejidos, produce
grandes cantidades de lactato que se vierte en la sangre y retorna al
hígado para ser transformado en glucosa.
Por lo tanto las principales rutas metabólicas de los glúcidos son:
Glicólisis. Oxidación de la glucosa a piruvato.
Gluconeogénesis. Síntesis de glucosa a partir de precursores no
glucídicos.
Glucogénesis. Síntesis de glucógeno.
Ciclo de las pentosas. Síntesis de pentosas para los nucleótidos.
En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes con los lípidos como
son el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. Los oligo y polisacáridos
son degradados inicialmente a monosacáridos por enzimas llamadas glicósido
hidrolasas. Entonces los monosacáridos pueden entrar en las rutas
catabólicas de los monosacáridos.
La principal hormona que controla el metabolismo de los hidratos de carbono
es la insulina.
ESQUEMATICE LO OBSERVADO EN PRÁTICA: PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS (se
realizará en las hojas posteriores de la practica)
CUESTIONARIO – FUNDAMENTE LAS REACCIONES QUÍMICAS REALIZADAS EN LA PRACTICA
(se realizará en las hojas posteriores de la practica)
1. ¿Explique lo que sucedió en el reconocimiento de glúcidos?
2. ¿Explique que carbohidratos trabajo para cada reacción?
3. ¿Explique que sucedió en la reacción que se realizó con el almidón y
el yodo es una reacción química?
4. ¿Explique en que consiste el reactivo Benedict y el Feling A y Feling
B?
5. ¿Por qué se dice que los monosacáridos son reductores?
6. ¿Haga una lista de 5 monosacáridos reductores y su importancia en
nuestro organismo?
7. ¿Cree ud. que la glucosa, fructosa y galactosa no son importantes en
nuestro organismo, porqué?
8. Haga una lista de monosacáridos no reductores e indique su importancia
9. Fundamente sobre los dextranos de donde se originan y cual es su
importancia médica
BIBLIOGRAFIA UTILIZADA
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Lactosa
