UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO – UFMT UFMT FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL
VALESKA LORENA FAGUNDES PEREIRA
RELATÓRIO DE BIOQUIMICA Reações de Identificação de Carboidratos e Caracterização Lipídios
VALESKA LORENA FAGUNDES PEREIRA
RELATÓRIO DE BIOQUIMICA Reações de Identificação de Carboidratos e Caracterização Lipídios
Trabalho apresentado a Professora Mariana, como parte das atividades avaliativas da disciplina de Bioquímica, do segundo semestre do curso de Engenharia Florestal da UFMT.
Cuiabá – MT Novembro de 2011.
1. INTRODUÇÃO Todos os alimentos são constituídos por substâncias químicas, tais como: proteínas, lipídios, carboidratos, fibras, minerais, vitaminas e água. Estas substâncias químicas são responsáveis por funções vitais no organismos, correspondentes as suas necessidades de crescimento, de energia, de elaboração e manutenção tecidual e de equilíbrio biológico. Este trabalho se dedicará aos carboidratos e lipídeos.
1.1 Carboidratos Os carboidratos são compostos orgânicos, constituídos por Carbono (C), Hidrogênio (H) e Oxigênio (O) e são produzidos através da fotossíntese, processo realizado por organismos capazes de sintetizar moléculas orgânicas através da luz solar, na sua maioria são plantas. Também são conhecidos como glicídios ou sacarídeos por estar no grupo das substâncias doces que conhecemos como glicose e sacarose tendo um ou vários grupos alcoólicos (OH) e um grupo aldeído (-CHO) ou cetônico (-CO-), ou seja, possuem na sua estrutura um grupo aldeído H-C =O ou cetona R- C-R. Estes compostos orgânicos ainda podem ser classificado segundo suas cadeias como:
Monossacarídeos: são os menores e mais simples carboidratos, que, se hidrolisados a compostos de menor peso molecular, correspondem a menor unidade estrutural de um carboidrato. De acordo com o número de carbonos os monossacarídeos podem ser classificados em: 3C= triose , 4C= tetrose , 5C= pentose , 6C= hexose, 7C= heptose. Os monossacarídeos importantes para a nutrição humana são: glicose, frutose e galactose. A glicose é o monossacarídeo básico dos carboidratos e é encontrado em maior quantidade na natureza. É o único carboidrato constituinte dos polissacarídeos amido, glicogênio e celulose. Os monossacarídeos são classificados de acordo com a natureza química do
grupo carbonila e pelo número de seus átomos de carbono. Os que têm grupos aldeídicos são
aldoses
e os que têm grupos cetônicos, formam as
cetoses.
Oligossacarídeos: São polímeros contendo de 2 a 10 unidades de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. São nomeados segundo o número de moléculas de monossacarídeos: dissacarídeos, trissacarídeos, tetrassacarídeos. Os mais importantes são os dissacarídeos os quais contém dois monossacarídeos. Para formar dissacarídeos, oligossacarídeos ou mesmo polissacarídeos, é necessário que os monossacarídeos se unam entre si através de ligações glicosídicas. Exemplos de dissacarídeos os quais se hidrolisam em duas moléculas de monossacarídeos: Sacarose - glicose + frutose ; Maltose - glicose +glicose; Lactose - glicose +galactose .
Polissacarídeos: São polímeros de alto peso molecular dos monossacarídeos. Os polissacarídeos contêm mais que 12 unidades de monossacarídeos dispostos de forma linear ou ramificada. Os que mais se encontram distribuídos na natureza são: no reino vegetal, o amido, a celulose e as pectinas; e, no reino animal, o glicogênio. A sua solubilidade em água depende do peso molecular (diminui à medida que aumenta o peso molecular)
1.2. Lipídios Os lipídios biológicos constituem um grupo de compostos que, apesar de quimicamente diferentes entre si, exibem possui como característica comum a insolubilidade em água. As funções biológicas dos lipídeos são tão diversas quanto sua química. Estes compostos orgânicos são formados a partir de carbono, hidrogênio e oxigênio encontrados em diversos alimentos na forma de gordura e/ou óleos. Em muitos organismos, gorduras e óleos são as principais formas de armazenamento de energia. As gorduras e óleos são formados por três moléculas de ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerol podendo ter de quatro a vinte e quatro ou mais átomos de carbonos sendo saturados ou insaturados.
Existem vários tipos de lipídios: óleo e gorduras, fosfolipídios, ceras e esteróides. Óleos e gorduras são importantes substâncias de reserva de energia em diversos organismos. Os fosfolipídios são lipídios associados a um grupo fosfato, daí o nome desse grupo. Eles são os tipos de lipídios presentes na membrana plasmática de todas as células. As ceras são comuns, por exemplo, em certas plantas e ficam depositadas sobre a superfície de folhas, atuando como um revestimento que impede a perda de água do corpo. Os triacilgliceróis são lipídios mais comuns em alimentos, formados predominantemente por produtos de condensação entre glicerol e ácidos graxos, usualmente conhecidos como óleos ou gorduras.
2. OBJETIVOS 2.1 Reação de identificação de carboidratos Objetivou-se com está aula prática iniciar os estudantes na execução de testes qualitativos para reconhecimento de carboidratos, bem como conhecer o significado e a aplicação dos testes Iodo, Benedict, Seliwanoff e Tollens, na identificação de carboidratos desconhecidos.
2.2 Reações de caracterização de Lipídios Objetivou-se com este trabalho prático ensinar aos alunos como executar testes qualitativos para o reconhecimento dos lipídios; entender o mecanismos da hidrólise dos lipídios e também os significados dos testes realizados.
3. MATERIAS E MÉTODOS 3.1 Trabalho prático nº3 - Reações de identificação de carboidratos a. Teste do Iodo
Este teste é usado na diferenciação de homopolissacarídeos de outros carboidratos. Procedimento: Pipetou-se 0,1ml de 5 soluções de carboidratos (Amido, Sacarose, Glicose, Frutose, Lactose) em cinco tubos e adicionou-se, 2 gotas de solução de Lugol, nos mesmos cinco tubos. Analisou-se os resultados. b. Teste de Benedict: Este teste é usado para diferenciar carboidratos redutores de não redutores. Procedimento: Pipetou-se 0,5ml de 5 soluções de carboidratos em tubos de em saio e, acrescentou-se 1ml de reagente de Benedict, nos cinco tubos. Aqueceu-os em banho fervente.Observou-se os resultados.
c. Teste de Seliwanoff O teste permite diferenciar aldoses de cetoses. Procedimentos: Pipetou-se 1ml de solução de Glicose em um tubo de ensaio, e 1ml de solução de FrutoseEm ambos foi adicionado 1ml do reativo de Seliwanoff. Levou-os em banho fervente por 3 minutos. Após este procedimento observou-se os resultados. d. Teste de Tollens: Esta reação baseia-se na ação redutora do carboidrato sobre o íon prata (Ag+), com formação de um espelho de prata metálica (Ag°) nas paredes do tubo. Procedimento: Pipetou-se em tubo de ensaio 2ml de Nitrato de prata 0,1N, 5ml da solução NaOH 0,2N. Para dissolver o precipitado foi adicionado amônia concentrada gota a gota e, agitou-se o tubo.Adicionou-se 1ml da solução de glicose e aqueceu-o diretamente na chama. Observou-se o resultado.
3.2 Trabalho prático nº4 - Reações de caracterização de lipídeos Os lipídeos são substâncias orgânicas heterogêneas, de origem animal ou vegetal, que têm uma propriedade em comum: ser relativamente insolúveis em água e facilmente solúveis em solventes orgânicos (Clorofórmio, Benzeno, Éter, Acetona, Álcool a
quente). Cumprem várias funções no organismo: armazenamento de energia, componentes de membranas, componentes de alguns sistemas enzimáticos, funções hormonais, isolantes térmicos. São largamente empregados na alimentação.
a.- Solubilidade: Procedimento: Preparou-se a seguinte série de tubos: Tubo 1 - 1,0 ml de água destilada; Tubo 2 - 1,0 ml de álcool etílico; Tubo 3 - 1,0 ml de clorofórmio; Tubo 4 - 1,0 ml de benzeno. Acrescentou-se a cada um dos tubos 0,5 ml de óleo. Agitou-os e, observou-se os resultados. ?????
b.- Estabilização de uma emulsão: Procedimento: No tubo 1, colocou-se 0,5 ml de óleo , preencheu o tubo quase completamente com água e agito-o fortemente. No tubo 2: colocou-se 0,5 ml de óleo, adicionou algumas gotas de NaOH a 10% e preencheu-o quase completamente com água, agitou-se fortemente. Depois deixou o tubo em repouso e observou-se os resultados.
c.- Adição de Halogênios: Halogenação é a reação do ácido graxo insaturado com um halogênio, formando ácido graxo saturado halogenado. Procedimento: Preparou-se a seguinte série de tubos: Tubo 1: 1,0 ml de água; Tubo 2: 1,0 ml de óleo; Tubo 3: uma pitada de gordura. Acrescentou-se a cada tubo 3 ml de clorofórmio e agitou-os. Acrescentou em todos o tubos 5 gotas do reativo de HubI (6g de HgCl2 + 5,2g de iodo + 200 ml de álcool 95%). Agitou-os, novamente e observou-se os resultados.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Trabalho prático nº3 - Reações de identificação de carboidratos a. Teste do Iodo O resultado indicou, através da coloração azul, que apenas o amido se liga ao iodo, isso porque o iodo só se liga a cadeias longas, logo a Frutose, Lactose, Glicose e Sacarose não reagem, por possuírem cadeias menores. Os homopolissacarídeos do tipo Amido formam com o Iodo um complexo colorido. Pela coloração resultante pode-se identificar, por exemplo: azul
amido;
avermelhado glicogênio; roxo avermelhado dextrinas dependendo da estrutura e extensão molecular; incolor inulina. b. Teste de Benedict O resultado deste teste deu positivo para frutose, lactose e glicose, apresentando, os mesmos, uma coloração escuro alaranjada. Isso acontece devido ao fato destes carboidratos apresentarem grupos carbonila livres, sendo os mesmos carboidratos redutores. O amido e a sacarose ficam da mesma cor, o que indica que estes não são carboidratos redutores. Os resultados encontrados justificam-se, uma vez que os íons cúpricos (Cu2+) estabilizados em solução por agentes complexantes (azul) são reduzidos, a quente, pelos grupos carbonila (livres ou potenciais) das aldoses ou cetoses, formando-se o óxido cuproso (Cu2O) de cor vermelho-tijolo. c. Teste de Seliwanoff Os resultados encontrados foram positivos, sendo caracterizados pela coloração avermelhada nos tubos, que indica a formação do complexo entre furfural ou HMF com o resorcinol, indicando a presença de aldoses e cetoses. O teste ainda permite diferenciar aldoses de cetoses, que sob a ação desidratante do HCl são ambas transformados em derivados do furfural, que se condensam com o resorcinol formando um composto vermelho de composição incerta, porém, a reação com cetoses é rápida e mais intensa do que a reação com aldoses.
d. Teste de Tollens Este teste também apresentou resultados positivo para presença de aldeído ou e outro grupo redutor. A presença destes foi identificada pela formação de um precipitado escuro de prata e a formação de espelho de prata. Isso acontece devido a ação redutora do carboidrato sobre o íon prata (Ag+), com formação de um espelho de prata metálica (Ag°) nas paredes do tubo.
4.2 Trabalho prático nº4 - Reações de caracterização de lipídeos a) Solubilidade (olhar resultados) A água destilada é polar, o álcool etílico também é polar e o clorofórmio é apolar, como o óleo é apolar, o único que ele se ligará é o clorofórmio.
b) Estabilização de uma emulsão Os resultados mostraram que no tubo 1 (água e óleo), as substâncias não se misturaram. Isso devido a característica polar da água e apolar do óleo, que os torna imiscíveis. Observou-se que o líquido contido no primeiro tubo se separou rapidamente em uma camada de água e outra de óleo. No segundo tubo (óleo, água e NaOH) persistiu, num primeiro instante, uma emulsão de aspecto leitoso. A primeira emulsão é instável. Após a adição do NaOH formou-se uma pequena quantidade de sabão com o ácido oléico livre de óleo e a emulsão se estabilizou. Essa reação tem como resultado a liberação do glicerol e formação de sais de ácidos graxos, originados pela incorporação do sódio à molécula de ácido graxo. c) Adição de Halogênios Nesta reação o ácido graxo insaturado reage com um halogênio, formando ácido graxo saturado halogenado. Se houver dupla ligação, o iodo será consumido e a coloração característica da solução de iodo diminuirá de intensidade. Os resultados encontrados indicaram que no tubo 2 ( com óleo ) houve adição de iodo às
insaturações. Isso ocorre devido ao descoramento doreativo pelo fato dos óleos vegetais serem poliinsaturados,podendo, o iodo se ligar as instaurações. Na água, na gordura animal (saturada) e na margarina (polihidrogenada), não há insaturações para a adição do iodo, não havendo, portanto, o descoramento do reativo.
5. QUESTIONÁRIOS 5.1 Aula Prática nº 3 – Reações de identificação de Carboidratos 1. Como é possível identificar rapidamente se o polissacarídeo de uma solução é
glicogênio ou amido? R: São dois homopolissacarídeos, para diferenciá-los basta adicionar iodo, o Amido terá uma coloração Azul e o Glicogênio uma coloração avermelhada. 2. Se você deixar cair solução de iodo na camisa ocorrerá formação de mancha
colorida? Explicar. R:
3. Um dissacarídeo não é capaz de reduzir Cu ++ em meio alcalino. Após sua
hidrólise verificou-se que ele era composto de glicose e frutose. Qual é esse dissacarídeo e por que isso ocorre? R:
4. O que é um açúcar redutor? R: Os açúcares redutores possuem grupos aldeídos e cetonas livres na cadeia e são chamados redutores por atuarem como agentes redutores,isto é,que sofrem oxidação(doam elétrons). 5. O glicogênio é um açúcar redutor? Justifique. R: Não. Cada ramificação do glicogênio termina com uma unidade de açúcar não redutor (sem o carbono anomérico livre). 6. A maltose, a lactose e a sacarose são açúcares redutores? Justifique . R: A maltose e a lactose são açúcares redutore, possuem carbono anomérico. A
sacarose, sendo formada por glicose e frutose, pode tornar-se um açúcar redutor se sofrer ação enzimática ou hidrólise ácida. 7. Uma amostra de urina dá reação positiva com o reativo de Benedict. O que
isso pode significar? R: Significa a presença de açúcar no organismo da pessoa, e é visualizado pela coloração que vai do azul (negativo) passando pelo verde, amarelo, laranja até o vermelho-tijolo.
5.2 Aula Prática nº 4 – Reações de caracterização de lipídeos 1. Considerando a estrutura molecular dos lipídeos explique por que eles são
insolúveis em água e facilmente solúveis em solventes orgânicos (Clorofórmio, Benzeno, Éter, Acetona, Álcool)? R: Pois os lipídeos são apolares como os solventes orgânicos citados, e deiferentes da água que é polar.
2. Como o NaOH é capaz de estabilizar a solução de óleo e água? Faça um
esquema que mostre a formação de sabão através da reação do NaOH com o ácido oléico livre de óleo. R:
3. O que caracteriza o teste de adição de Halogênios como positivo? Por que este
teste é capaz de identificar ácidos graxos insaturados? R: Pois o Iodo se liga a gordura insaturada.
4. Esquematize o que ocorre na prática 1.c (adição de Halogênios) quando o
reativo de HubI é adicionado às soluções.
6. CONCLUSÃO
7. REFERÊNCIAS VIEIRA, Ricardo. Fundamentos de Bioquímica: Textos didáticos. Universidade Federal do Pará, 2003. NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger: Princípios de Bioquímica. 4. ed. São Paulo, 2002.
