IDENTIFICACION DE GLUCIDOS

EstudiantesLILIAN SILVA PEREZJOSE ROMERO ROMERODANIEL OTERO MEZA

Docente:RUBEN D. JARAMILLO., Ph D. IBB-UNAM

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIAPROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIALBIOQUIMICA I LABORATORIOIII SEMESTRE2012-0117 DE ABRIL SINCELEJO, SUCREINTRODUCCIONLosglcidos,carbohidratos o sacridos(del griego azcar) sonmolculas orgnicas compuestas porcarbono,hidrgenoyoxgeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcionalaldehdo. Son la forma biolgica primaria de almacenamiento y consumo deenerga. Los glcidos mas simples, los monosacridos, son aldehdos o cetonas, con uno a mas grupos hidroxilo, los monosacridos de seis carbonos glucosa y fructosa tienen cinco grupos hidroxilo. Los tomos de carbono a los que se unen los grupos hidroxilo son a menudo centros quirales que dan lugar a muchos estereosomeros de los azucares que se encuentran en la naturaleza. Los disacridos (tales como la maltosa, la lactosa y la sacarosa) estn formados por dos monosacridos unidos covalentemente mediante un enlace O-glucosdico, que se forma cuando un grupo hidroxilo de un azcar reacciona con el carbono anomrico del otro. Esta reaccin da lugar a la formacin de un acetal a partir de un hemiacetal (tal como la glucopiranosa) y un alcohol (un grupo hidroxilo de una segunda molcula de azcar). Los enlaces glucosdicos se hidrolizan con facilidad por accin de cidos pero son resistentes a la hidrolisis bsica. Por lo tanto, los disacridos pueden hidrolizarse para dar lugar a sus componentes monosacridos libres por ebullicin en un medio que contenga acido diluido. Enlaces N-glucosdicos unen el carbono anomrico de un azcar y un tomo de nitrgeno

OBJETIVOS

Objetivo general: Describir el comportamiento de los carbohidratos al someterlos a los mtodos cualitativos

Objetivos especficos: Diferenciar los tipos de carbohidratos estructural y funcionalmente Diferenciar los mtodos cualitativos utilizados en la practica Establecer diferencias entre los carbohidratos a partir de los mtodos cualitativos

MATERIALES Y REACTIVOS 8 Tubos de ensayo 1 Beaker de 500 ml 1 Placa de calentamiento 1 Gradilla para tubos de ensayo Soluciones al 2% de Glucosa, Fructosa, Lactosa, Ribosa y Sacarosa Reactivo de Molisch Reactivo de Benedict Reactivo de Fehling Reactivo de Tollens Reactivo de Seliwanoff Reactivo de Bail Acido Sulfrico concentrado []

MARCO TEORICO

Los glcidos son las biomolculas ms abundantes de la Tierra. Cada ao, la fotosntesis convierte ms de 100.000 millones de toneladas mtricas de y en celulosa y otros productos vegetales. Ciertos glcidos (como el azcar y el almidn) son fundamentales en la dieta humana en la mayor parte del mundo y la oxidacin de glcidos es la principal ruta de obtencin de energa en la mayora de las clulas no fotosintticas. Los polmeros glcidos insolubles actan como elementos estructurales y de proteccin en las paredes celulares de las bacterias y las plantas y en los tejidos conjuntivos de los animales. Otros polmeros glcidos lubrican las articulaciones seas y participan en el reconocimiento y la adhesin intercelulares. Polmeros glcidos mas complejos, unidos covalentemente a protenas o lpidos, actan como seal de localizacin intracelular o de destino metablico de estas molculas hibridas denominadas glucoconjugados. Los glcidos son polihidroxialdehdos o cetonas, o bien sustancias cuya hidrolisis da lugar a estos compuestos. Muchos glcidos comunes, aunque no todos, poseen la formula emprica ; algunos glcidos tambin contienen nitrgeno, fosforo o azufre.Existen tres clases principales de glcidos: monosacridos, oligosacridos y polisacridos (la palabra sacrido proviene del griego sakcharon, que significa azcar). Los monosacridos, o azucares simples, consisten en una sola unidad de polihidroxialdehdo o cetona. El monosacrido ms abundante en la naturaleza es la D-glucosa de siesa tomos de carbono, a veces llamada dextrosa. Los monosacridos de ms de cuatro tomos de carbn suelen poseer estructuras cclicas.Los oligosacridos consisten en cadenas cortas de unidades de monosacridos, o residuos, unidas por los caractersticos enlaces glucosdicos. Los ms abundantes son los disacridos, formados por dos unidades de monosacridos. El mas conocido es la sacarosa, o azcar de caa, formado por los azucares de seis carbonos D-glucosa y D-fructosa. Todos los monosacridos y disacridos comunes tienen nombres que terminan en el sufijo -osa. La mayor parte de oligosacridos con tres o mas unidades de monosacrido no se encuentras libres en la clula sino unidos a otro tipo de molculas (Lpidos o protenas) formando glucoconjugados.Los polisacridos son polmeros que contienen ms de 20 unidades de monosacrido. Algunos polisacridos constan de centenares o millares de monosacrido. Algunos polisacridos, como la celulosa, son cadenas lineales; otros, como el glucgeno, estn ramificados. El almidn y la celulosa consisten en unidades repetitivas de D-glucosa, pero difieren en el tipo de enlace glucosdico y tiene propiedades y funciones biolgicas notablemente diferente[footnoteRef:1] [1: Vea: Nelson DL, Cox MM. Lehninger - Principios de Bioqumica, p. 238.]

PROCEDIMIENTO

1. PRUEBA DE MOLISCHEn 5 tubos de ensayo se mezclaron 1 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa, Sacarosa, Extracto de jugo de mora y agua destilada respectivamente) y 0.2ml de reactivo de Molisch en cada tubo. Despus se le adiciono, cuidadosamente por la paredes del tubo sin agitar, 1ml de acido sulfrico []. Los resultados se tabularon en la tabla R-1.

2. PRUEBA DE BENEDICTEn 5 tubos de ensayo de mezclaron 1 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa, Lactosa, Sacarosa y Extracto de jugo de mora respectivamente) y 0.2 ml de reactivo de Benedict, luego, los tubos se sometieron a calentamiento en un Beaker con 250 ml de agua hirviendo durante 3 minutos. Los resultados se tabularon en la tabla R-1.

3. PRUEBA DE FEHLINGEn 5 tubos de ensayo de mezclaron 1 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa, Lactosa, Sacarosa y Extracto de jugo de mora respectivamente) y 0.5 ml de cada solucin de Fehling (Reactivo de Fehling A y B), luego, los tubos se sometieron a calentamiento en un Beaker con 250 ml de agua hirviendo durante 3 minutos. Los resultados se tabularon en la tabla R-1.

4. PRUEBA DE SELIWANOFFEn 4 tubos de ensayo de mezclaron 0.5 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa, Sacarosa y Extracto de jugo de mora respectivamente) y 0.5 ml de reactivo de Seliwanoff, luego, los tubos se sometieron a calentamiento en un Beaker con 250 ml de agua hirviendo durante 2 minutos. Los resultados se tabularon en la tabla R-1.

5. PRUEBA DE TOLLENSEn 5 tubos de ensayo se colocaron 2 ml de reactivo de Tollens en cada tubo, luego, se agregaron 0.5 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa, Lactosa, Sacarosa y Extracto de jugo de mora respectivamente), los tubos se sometieron a calentamiento en un Beaker con 250 ml de agua hirviendo durante 4 minutos agitndose los tubos, suavemente, durante el calentamiento. Los resultados se tabularon en la tabla R-1.

6. PRUEBA DE BIALEn 3 tubos de ensayo se colocaron 2 ml de reactivo de Bial, luego, se agreg 1 ml de cada solucin (Glucosa, Fructosa y pentosa respectivamente) en los tubos, despus, los tubos se sometieron a calentamiento en un Beaker con 250 ml de agua hirviendo durante 12 minutos. Los resultados se tabularon en la tabla R-1

RESULTADOS Y ANLISISMUESTRA

RESULTADOS POR PRUEBAS

MOLISCHBENEDICTFEHLINGSELIWANOFFTOLLENSBIAL

Glucosa+++-+-

Fructosa++++--

Sacarosa+--+-NA

LactosaNA++NA+NA

RibosaNANANANANA+

Agua destilada---NANANA

Extracto de jugo-----NA

Tabla R-1

1. PRUEBA DE MOLISCHLuego de realizar, cuidadosamente, el procedimiento de la gua observamos que en algunos tubos de ensayo se formo un anillo en la interface de los dos lquidos indicando que la prueba fue positiva. Cabe notar que algunas muestras se tornaron de color violeta en el fondo.

2. PRUEBA DE BENEDICTAl finalizar el tiempo de calentamiento de los tubos pudimos notar que casi todas las mezclas cambiaron notoriamente su color a ladrillo indicando que la prueba fue positiva. Resultado que esperbamos puesto que este prueba, al igual que la prueba de Fehling, solo da positivo en los azucares reductores.

3. PRUEBA DE FEHLINGPasados 3 minutos de haber sometido las muestras al Bao de Mara notamos que las muestras de Glucosa, Fructosa y lactosa tomaron un color anaranjado indicando que la prueba fue positiva. Cabe notar que al principio del calentamiento las muestras eran de color azul (color del reactivo de Fehling). La sacarosa es un disacrido que no posee carbonos anomrico libres por lo que carece de poder reductor y la reaccin con el reactivo de Fehling es negativa.

4. PRUEBA DE SELIWANOFFObservamos, al cabo del tiempo de calentamiento, que solo las muestras de Sacarosa y fructosa cambiaron su color y que las dems se mantuvieron tal cual se inicio el calentamiento. Como se esperaba, esta prueba solo resulta positiva en las cetohexosa y da positivo en la sacarosa porque esta es un disacrido de glucosa y fructosa.

5. PRUEBA DE TOLLENSAl concluir el tiempo de calentamiento pudimos notar que solo la muestra de glucosa presento formacin concreta de un espejo de plata dando como resultado positivo al test de tollens. Esta conclusin era de esperarse ya que como sabemos, la glucosa es una aldohexosa y la prueba de tollens solo da positivo en los aldehdos.

6. PRUEBA DE BIALEn este ensayo pudimos darnos cuenta de que solo la ribosa presento un cambio de tonalidad hacia azul verdoso como se esperaba ya que esta prueba solo da positivo en las pentosas.

PREGUNTAS

1.Cul es el fundamento de cada uno de los ensayos utilizados para la identificacin de carbohidratos?

En la prueba de Molisch, se utiliza el cido sulfrico en la reaccin de deshidratacin (del monosacrido) y el alfa-naftol en la reaccin de condensacin del furfural. Al aplicar esta prueba cualitativa, todos los carbohidratos o glcidos producen un complejo color morado; por eso de dice que es una prueba general: por medio de ella, puede determinarse si una sustancia es un carbohidrato de cinco o ms carbonos.[footnoteRef:2]Las reacciones involucradas en la prueba de Molisch son las siguientes:-Grafica -1-.[footnoteRef:3] [2: Vea: Silvia Quesada Mora. Manual de experimentos de laboratorio para bioqumica, p. 90.] [3: Vea: http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Molisch]

La prueba de Benedict se fundamenta en la reduccin del a , que ocurre al oxidarse el azcar. El reactivo de Benedict es una solucin estable que contiene sulfato de cobre, ; carbonato de sodio ; y citrato de sodio . El carbonato de sodio mantiene el pH del medio alcalino (alrededor de 10). El citrato de sodio acta como secuestrante del presente en el reactivo, para prevenir la remocin de este ion por precipitacin (si no se agrega el citrato de sodio, el precipita como ). El citrato forma con el cobre un complejo color azul.En la preparacin del reactivo de Benedict, primero se observa una precipitacin verde, que es hidrxido de cobre (II): . El hidrxido de cobre se encuentra en equilibrio con los iones cobre (II) e hidroxilo:

Disociacin del hidrxido de cobrePero, por la presencia del citrato, el precipitado se disuelve despus de agitar y la solucin de toma de color azul. La reaccin que ocurre es la siguiente:

-Grafica-2-.

Como las reacciones se encuentran en equilibrio, en solucin siempre hay (en baja concentracin) que, en presencia del azcar reductor, de convierte en . Conforme se consume el , la reaccin se desplaza hacia su produccin (el citrato lo libera) y, as, el reactivo de Benedict provee constantemente el oxidante necesario para la reaccin. El calor y el medio alcalino facilitan la oxidacin de los azucares que se convierten, primero en su n-diol (su grupo aldehdo o cetona se oxida a alcohol), y luego, en dos fragmentos altamente reductores.[footnoteRef:4] [4: Vea: Silvia Quesada Mora. Manual de experimentos de laboratorio para bioqumica, p. 94.]

En la prueba de Seliwanoff, se utiliza el acido clorhdrico en la reaccin de deshidratacin (del monosacrido) y el resorcinol (1,3-dihidroxibenceno) en la reaccin de condensacin del derivado del furfural (el hidroximetilfurfural). Esta es una prueba cualitativa (el medio pasa de incoloro a rojo) para las cetohexosas y aldohexosas. El hidroximetilfurfural (producto de la deshidratacin) se forma rpidamente a partir de cetohexosas, y ms lentamente a partir de aldohexosas. El tratamiento prolongado de ms de quince minutos de duracin- provoca la isomerizacin de la glucosa (aldohexosa) en fructosa (cetohexosa), por lo que tambin la glucosa puede dar la prueba positiva. La sacarosa da una reaccin positiva debido a la hidrolisis acida de un enlace glucosdico, cuyos productos son la D-glucosa y la D-fructosa. Las reacciones involucradas en la reaccin de Seliwanoff son: [footnoteRef:5] [5: Vea: Silvia Quesada Mora. Manual de experimentos de laboratorio para bioqumica, p. 92.]

-Grafica-3-.

La prueba de Fehling de basa en la propiedad de reduccin de los monosacridos y disacridos, que a su vez depende de un grupo cetona o aldehdo libres. Esta prueba se realiza mediante la adicin de unas cuantas gotas de solucin de azcar a una mezcla de reactivo de Fehling A () y reactivo de Fehling B (es decir, KOH y Na-K-tartrado). Cuando la solucin alcalina de hidrxido cprico se calienta en la presencia de un azcar reductor, que se reduce a oxido cprico de color amarillo o rojo. La prueba de Fehling es respondida de manera positiva por monosacridos (glucosa, galactosa, fructosa) y por disacridos (lactosa, maltosa) que tienen un grupo cetona o aldehdo libres. Pero la sacarosa que no posee un grupo cetona o aldehdo libres no responde a esta prueba. Por lo tanto, la prueba de Fehling puede ser usada para distinguir disacridos reductores, tales como la maltosa y la lactosa, de disacridos no reductores, como la sacarosa. La qumica involucrada in la prueba de Fehling es como sigue: [footnoteRef:6] [6: Vea: Arti Nigam. Archana Ayyagari. Lab Manual in Biochemistry, Immunology and Biotechnology, p. 23.]

-Grafica 4-.[footnoteRef:7] [7: Vea: Rajan Katock. Analytical Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, p.72.]

Las pruebas denominadas prueba de Tollens y prueba de Benedict consisten en agregar, a una muestra, unos compuestos que son oxidantes dbiles y solo reaccionan con los aldehdos (no cetonas). Los reactivos empleados como oxidantes en estas pruebas de denominan reactivo de Tollens y reactivo de Benedict.El reactivo de Tollens consiste en un ion complejo que se forma entre el nitrato de plata y el amoniaco mediante la siguiente reaccin (sin equilibrar):

-Grafica-5-.

Los aldehdos reaccionan con este reactivo y se observa la formacin de un espejo de plata; como esta reaccin se realiza en medio alcalino (NaOH), tambin se forma la sal del acido correspondiente. La reaccin general (sin equilibrar) es:

-Grafica-6-.

Cuando este ensayo se realiza en un tubo de vidrio bien limpio, la plata finalmente dividida se deposita como un espejo sobre la superficie del vidrio; por esta razn, a este ensayo de le denomina la prueba del espejo de plata. Ciertos tipos de espejo se fabrican a partir de esta reaccin, empleando formaldehdo o metanal.Las siguientes reacciones ilustran la prueba de Tollens, para distinguir entre el propanal y la acetona. En estas reacciones de oxidacin, se acostumbra solo especificar el nombre de Tollens y la plata metlica. [footnoteRef:8] [8: Vea: Flora Acua Arias. Qumica Orgnica, p. 187- 188.]

-Grafica 7-. La prueba de Bial (orcinol, HCL concentrado y ), se usa para diferenciar pentosas de hexosas. Tanto pentosas como hexosas se deshidratan en el medio acido concentrado dando furfural (a partir de pentosas) o 5-hidroximetilfurfural (a partil de hexosas); ambas sustancias reaccionan con orcinol y dando productos de condensacin, que se diferencian por la coloracin. A partir de pentosas se obtienen colores de tonalidad azul-verde, mientras que las hexosas originan una coloracin verde, caf o caf-rojiza.[footnoteRef:9] Las reacciones involucradas en esta prueba son: [9: Vea: Anderson G. Franco, Pedro N. Martnez Y. Experimentos de Qumica Orgnica, p. 138. ]

Grafica 8-.[footnoteRef:10] [10: Vea: Arti Nigam. Archana Ayyagari. Lab Manual in Biochemistry, Immunology and Biotechnology, p. 31.]

2. Por qu se considera reductor un azcar?Azcar reductor Monosacrido o disacrido que puede ceder electrones a otras molculas y puede, por tanto, actuar como agente reductor. La presencia de un grupo cetona (-CO-) o aldehdo (-CHO) libre permite a la mayora de los monosacridos y polisacridos actuar como azucares reductores.[footnoteRef:11] [11: Vea: Inmaculada Julin. Diccionario de Qumica, p. 66.]

3. Escriba la reaccin de cada una de las pruebas efectuadas en la prctica.Las graficas del inciso 1 son la solucin del presente inciso.

4. Por qu no se deben tirar las sales de plata al drenaje?El reactivo debe ser preparado en el momento ynunca almacenadopor ms de un par de horas. Despus de realizar el test, la mezcla resultante debe ser acidificada con cido diluido antes de ser desechada. Estas precauciones previenen la formacin del altamente explosivo fulminante de plata, que es fundamentalmentenitruro de plata,Ag3N.[footnoteRef:12] [12: Vea: http://es.wikipedia.org/wiki/Reactivo_de_Tollens. Consultado 19 de abril de 2012]

CONCLUSIONES

los glcidos tienen una estructura definida, puedes ser monosacridos o disacridos y se los puede identificar con las pruebas realizadas ateriormente en donde dependiendo de su estructura indican una coloracin los monosacridos reaccionan de acuerdo a los grupos hidroxilo y carbonilo que poseen. los azucares que dan resultados positivos con las pruebas de Benedict o Fehling se conocen como azucares reductoras

BIBLIOGRAFIA1. NELSON DL, COX MM. PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA Lehninger. Cuarta edicin. Barcelona: Omega, 20052. ACUA AGUAS, FLORA. QUIMICA ORGANICA. Primera edicin. San Jos, C.R: EUNED, 20063. Rajan Katock. Analytical Techniques in Biochemistry and Molecular Biology. New York: Springer4. QUESADA MORA, SILVIA. Manual de experimentos de laboratorio para bioqumica. San Jos C.R: EUNED, 20075. Arti Nigam. Archana Ayyagari. Lab Manual in Biochemistry, Immunology and Biotechnology. McGraw-Hill: New Delhi, 2008.6. es.wikipedia.org/wiki/glcido