Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bioquimica
Citation preview
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS
LABORATORIO DE BIOQUÍMICA I
Profesora: Ing. Carlos Moreno
Ayudante: Egda. María Fernanda Garcés Práctica: N.3
Nombre: Cristina Guevara
Curso: Quinto “U” Bioquímica Fecha de entrega: 7-05- 2013
Tema: “REACCIONES DE CARACTERIZACION DE CARBOHIDRATOS”
1. INTRODUCCIÓN:
Los carbohidratos se definen como polihiroxialdehídos, polihidroxicetonas o aquellos compuestos que por hidrólisis los producen.
Los carbohidratos se clasifican, con base en su estructura química, por el número de unidades en: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
Los carbohidratos se caracterizan por poseer grupo funcional alcohol, cetona y/o aldehído. También, pueden presentarse en forma de cadena abierta o cerrada según las condiciones del medio. Puesto que normalmente se encuentra en solución acuosa, la cadena abierta de monosacárido puede ciclarse formando anillos de cinco miembros (furanosa, como la fructuosa) o de seis miembros (piranosa, como la glucosa).
Los monosacáridos, se clasifican con base al número de carbonos, en triosas y triulosas, tetrosas y tetrulosas, pentosas y pentulosas, hexosas y hexulosas, heptosas y heptulosas, etc. Para finalmente reclasificarse cada una de ellas por el número de sus centros quirales.
Los oligosacáridos están constituidos de 2-6 monosacáridos unidos a través del enlace glicosídico que puede ser hidrolizado por enzimas o por ácidos en ciertas condiciones.
Los polisacáridos son carbohidratos que contienen un gran número de monosacáridos unidos por enlaces glicosídicos; son hidrocoloides, no forman verdaderas soluciones, no tienen color ni sabor y su peso molecular puede llegar hasta varios millones. La mayoría de las pruebas cualitativas para la caracterización química de carbohidratos se basa en la formación de sustancias coloreadas o precipitados mediante tratamiento con reactivos, los cuales proporcionan información sobre la estructura de la molécula.
(GUARNIZO, 1974)
2. OBJETIVOS
Objetivo General Identificar las reacciones de caracterización de carbohidratos
Objetivos Específicos Analizar la coloración en la reacción de Benedict. Establecer la acción del ácido sulfúrico concentrado en la reacción de Molish.
3. MATERIALES Y REACTIVOS:
Tubos de ensayo Vasos de precipitación Gradilla Varilla de vidrio Sistema de calentamiento Microscopio Termómetro Espátula Medidor de pH Pipeta graduada/automática Papel filtro
Monosacáridos: glucosa, fructosa, y arabinosa (soluciones al 1%)
Disacáridos: lactosa, maltosa y sacarosa (soluciones al 1%)
Almidón (en polvo y en solución al 1%) Ácido clorhídrico Hidróxido de sodio Citrato de sodio Carbonato de sodio Sulfato de cobre Acetato de cobre Ácido sulfúrico concentrado Ácido acético glacial Amoníaco Resorcinol α-naftol Hidróxido de potasio al 25% Yodo metálico Yoduro de potasio
4. PROCEDIMIENTO:
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
REACCIONES DE ÓXIDO REDUCCIÓN.
Reacción de Fehling:
El ión Cu2+ reacciono en medio alcalino con los
glúcidos reductores pasando a óxido
cuproso que precipitó dando un polvo de color
rojo ladrillo
Se tomó 3 ml de la muestra que se quierió
analizar. Se añadio 1 ml del reactivo de Fehling A y 1 ml de Fehling B.
El líquido del tubo adquiriró un fuerte color azul. Se calentó el tubo
a baño maría directamente en un
mechero.
La reacción fue positiva porque se vuelvió de color rojo-ladrillo y
apareció un precipitado.
La reacción fue negativa porque la muestra se
quedó azul.
REACCIONES DE ÓXIDO REDUCCIÓN.
Reacción de Barfoed:
Este reactivo fue una solución ácida de Cu2+ que permitió distinguir
cualitativamente monosacáridos de
disacáridos a través de la velocidad de
reacción.
Los monosacáridos dieron un precipitado
color rojo más rápidamente que los
disacáridos reductores.
Si se dejó hervir por mucho tiempo se
hidrolizó los disacáridos y dió resultados positivos falsos.
Se colocó en un tubo de ensayo 2 ml de la solución de mono,
disacáridos y la solución problema y 3
ml del reactivo de Barfoed.
Se colocó los tubos en un baño de agua
hirviente por 1 min y enfriarlo
inmediatamente en agua fría.
El precipitado de óxido cuproso fue menos denso
que con el reactivo de Benedict por lo que se debe dejar los tubos en
reposo hasta que el precipitado sedimente.
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
REACCIONES DE ÓXIDO REDUCCIÓN.
Reacción de Benedict:
Se empleó para reconocer azúcares
reductores.
Se basó en la reducción del ión Cu2+ (color azul)
a Cu+ (color rojo) en medio básico.
Se colocó en un tubo de ensayo 5 ml del reactivo
de Benedict
Se agregó 2 ml de la solución estudiada. Se
calentó el tubo por 5 min en un baño de agua a
ebullición.
La reacción fue positiva cuando apareció una
coloración o precipitado rojizo. Si la cantidad de azúcar fue pequeña pudo dar color anaranjado o
verdoso.
Reacción de Seliwanoff: Se basó en la formación de compuestos coloreados .
Cuando el furfural o el hidroximetil furfural (HMF) obtenido por acción de los ácidos sobre las pentosas y
hexosas, respectivamente, reaccionarón con resorcinol.
Con el furfural, el compuesto formado fue de color verde mientras
que con el HMF del resorcinol produjó un
compuesto de color rojo.
Este compuesto permitió diferenciar aldosas de
cetosas siendo la reacción más rápida con
las cetosas.
Se colocó en un tubo de ensayo 2 ml del reactivo de
Seliwanoff y 1 ml de la solución que se deseó
analizar. Se calentó por 1 min en un baño de agua hirviendo.
La aparición de un color o precipitado
rojo fue indicativo de la presencia de
cetosas.
Reacción de Molisch:
Esta es una reacción general para los carbohidratos.
Todos los carbohidratos con más de 4 átomos de C cuando se calento en medio ácido formaron derivados del furfural cuyo tipo dependió del
azúcar analizado.
Se colocó en un tubo de ensayo 2 ml de la muestra analizada. Se
agregó 2 gotas de la solución de α-naftol y se agitó.
Se añadió por las paredes del tubo de ensayo 2 ml de H2SO4
concentrado hasta que se formó dos capas.
No se agitó
Se observó cualquier cambio
de color en la interfase de los dos
líquidos
Se realizó la deshidratación del carbohidrato y su reacción con el α-naftol el cual formaró un
anillo de color violeta obscuro.
• REACCIONES CON FURFURAL O HIDROMETILFURFURAL
Fuente: Laboratorio de Bioquímica IElaborado por: Cristina Guevara
Prueba de Wohlk
La reaccion de Wohlk identificó
específicamente a la lactosa.
Fue una prueba utili para diferenciar
monosacaridos reductores como la
glucosa de disacaridos reductores.
La lactosa se mezcló con NH3 concentrado e hidroxido de potasio al
25% a tempoeratura moderadamente alta.
La reacción produjo una coloraacion
rojo.
Se colocó en tubos de ensayo 1 ml de glucosa al 1% y de
lactosa al 1%.
A cada tubo se agredó lentamente 1 ml de hidroxido
de amonio y 4 gotas de KOH al 25%.
Se coloco en un bañi maría por 10 min.
Se observo y registro los resultados.
Fuente: Laboratorio de Bioquímica IElaborado por: Cristina Guevara
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara4. DATOS OBTENIDOS:
TABLA N°1. Acetato de plomo trihidratado.
” Datos obtenidos da las reacciones de caracterización de carbohidratos”
Reacciones Azúcar
Reacción Benedict
Reacción Sol.
Fehling
ReacciónBarfoed
ReacciónMolisch
ReacciónSeliwanoff
ReacciónWohlk
Sol A - - - ++ + -Sol. B + ++ ++ +++ ++ +
Fructuosa + ++ ++ +++ + +Galactosa ++ + + + - +Arabinosa ++ + + + - +Glucosa + + + + - +Sacarosa - - - ++ + -Maltosa ++ + - + - ++Lactosa ++ + - + - ++
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Reacción Benedict
Arabinosa Fructuosa Sacarosa Galactosa Lactosa Maltosa Glucosa Sol. B Sol. A
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Reacción Fehling
Sol. A Fructuosa Arabinosa Glucosa Sacarosa Maltosa Lactosa Sol. B Galactosa
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara Reacción Barfoed
Sacarosa Fructuosa Sol. A Sol. B Maltosa Glucosa Arabinosa Lactosa Galactosa
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara Reacción Molish
Maltosa Galactosa Glucosa Sol. B Sol. A Arabinosa Sacarosa Lactosa Fructuosa
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara Reacción Seliwanoff
Glucosa Sol. B Sol A Arabinosa Sacarosa Maltosa Fructuosa Galactosa Lactosa
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Reacción Wohlk
Arabinosa Fructosa Sacarosa Galactosa Lactosa Maltosa Glucosa Sol. B Sol A
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
Azul de metilo
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
5. CÁLCULOS Y RESULTADOS:
Calculo del número de equivalentes
Fuente: Laboratorio de Bioquímica I Elaborado por: Cristina Guevara
6. DISCUSIÓN:
En la práctica se realizó diferentes reacciones de caracterización de carbohidratos. Cada una de estas reacciones tuvo cierta acción al reaccionar con un determinado carbohidrato. Así se observó coloraciones diferentes para cada método. E identificando si la sustancia fue positiva o negativa.
Se obtuvo las siguientes conclusiones:
Datos:
V2= 11mlVt= 250 ml
11 ml -------------------------------- 4ml de licor de Fehling250ml-------------------------------- X1=
X1=90,909ml
4 ml de licor de Fehling ----------- 20 mg de glucosa anhidra 90,909 ml de licor Fehling ---------X2=
X2= 454,454 mg glucosa anhidra
454,545 mg glucosa anhidra * 0,95
X3 = 431,818
En la reacción de Fehling se observó el glúcido reductor. Así cuando reacciono el catión cúprico (Cu++) del reactivo de Fehling con la muestra ( Fructuosa) paso a óxido cuproso y se observó un precipitado de color rojo ladrillo.
En la Reacción de Benedict se identificó azúcares que poseían grupo reductores libres (C=O). Los monosacáridos como la glucosa y la galactosa dieron positivo a esta reacción debido a que poseen un grupo reductor libre. Al igual que los disacáridos maltosa y lactosa, pero la sacarosa no se coloreo de anaranjado como los anteriores debido a que no posee radicales libres.
La reacción de Brfoed ayudo a identificar monosacáridos reductores de disacáridos reductores, así se basó en la velocidad de reacción; en los monosacáridos la formación el óxido cuproso proveniente de la solución acida de Cu2+ fue más rápida como en galactosa, glucosa y la fructosa, mientras que en disacáridos como la lactosa y la maltosa no se notó el cambio de coloración debido a que fue más débil la velocidad.
En la Reacción de Molisch se identificó la presencia de carbohidratos la cual se basó en una acción hidrolizante y deshidratante del ácido sulfúrico sobre los hidratos de carbono. En esta reacción el ácido sulfúrico catalizó la hidrólisis de los enlaces glucosídicos de la muestra. Estos furfurales se condensaron con el alfa naftol del reactivo de Molisch dando un producto coloreado. Todas las muestras tuvieron coloración. Aunque a simple vista muchos no se lograron visualizar, al exponerlos a la luz se observó una muy baja coloración azul.
En la Reacción de Seliwanoff Se identificó la presencia de cetonas. Aquellos carbohidratos que poseían un grupo cetona como la sacarosa (un disacárido formado por glucosa y fructosa) la fructuosa, las soluciones A Y B dieron positiva la reacción.
En la reacción Wohlk se identificó aquellas muestras que poseían lactosa. La mayoría de sustancias se coloreo, excepto La sacarosa y la Solu A.
En la hidrolisis de la sacarosa se identificó que la sacarosa es un disacárido que no posee carbonos anoméricos libres por lo que careció de poder reductor y la reacción con el licor de Fehling fue negativa, así se demostró en el experimento 1. Sin embargo, en presencia de HCl y calor, la sacarosa se hidrolizó, es decir, incorporo una molécula de agua y se descompuso en los monosacáridos que la forman, glucosa y fructosa, que sí son reductores.
Para verificar la hidrólisis se realizó una prueba con el licor de Fehling, el resultado no fue positivo porque no se obtuvo un precipitado rojo sino una coloración azul por lo que la hidrólisis no se ha realizado correctamente es decir ocurrido una hidrólisis parcial de la sacarosa.
7. CONCLUSIONES:
Se identificó las reacciones de caracterización de carbohidratos los cuales se basaron en sustancias coloreadas y precipitadas mediantes el tratamiento de reactivos. Esto proporcionó información sobre la estructura de la molécula estudiada.
Se analizó que la prueba se basó en la capacidad del carbohidrato de reducir el Cu2+ en un medio alcalino a Cu+. Este Cu+ se oxido y precipito en forma de Cu2O, lo que proporciono la coloración positiva de la reacción. (Rojiza)
Se estableció que todos los glúcidos por acción del ácido sulfúrico concentrado se deshidrataron formando compuestos furfúricos (las pentosas dan furfural y las hexosas dan hidroximetilfurfural). Estos furfurales reaccionaron positivamente con el reactivo de Molish (solución alcohólica de alfa-naftol) dando un anillo de color violeta oscuro.
8. CUESTIONARIO:
¿En qué consisten las pruebas de Tollens y Trommer ?
Las pruebas de Tollens
Éste es usado para verificar la presencia de aldehídos, que son oxidados a ácidos carboxílicos.
Una vez que ha sido identificado un grupo carbonilo en la molécula orgánica usando 2,4-dinitrofenilhidrazina, el reactivo de Tollens puede ser usado para discernir si el compuesto es una cetona o un aldehído. Al agregar el aldehído o la cetona al reactivo de Tollens, ponga el tubo de ensayo en un baño María tibio. Si el reactivo es un aldehído, el test de Tollens resulta en un espejo de plata. En otro caso, puede formarse o no un espejo amarillento.
La prueba de trommer
Es usado para identificar glúcidos reductores. Los glúcidos monosacáridos pueden encontrarse presentando su grupo aldehído libre, en los acíclicos, o bien, no libre, hemiacetales, en los cíclicos. Los grupos anteriormente citados reducen el Cu2+ del cuso4 presente en la solución, a Cu+, lo que origina un precipitado de color característico.
(BEYER,1987)
Describa las reacciones que se producen cuando se determina glucosa por método enzimático.
Método enzimático: Trinder – 100 (Sigma).El método enzimático se basa en la especificidad de la enzima glucosa oxidasa (GOD) por la -D-glucosa. La enzima cataliza la oxidación de la glucosa por oxígeno molecular dando el D-gluconato y peróxido de hidrógeno (H2O2, agua oxigenada) (Rxn. 3.1). Para detectar y cuantificar esta oxidación se ocupa una reacción acoplada (Rxn. 3.2). En forma cuantitativa el H2O2 es oxidado por un reactivo comercial (4-aminofenazona (4-AF) y 4-hidroxibenzoato), reacción catalizada por la enzima peroxidasa, para dar como producto un compuesto coloreado rojo (quinonimina) que se cuantifica midiendo la absorbancia a 505 nm.
β−D−glu cosa + enzima−FAD ↔ δ−D−gluconolactona + enzima−FADH 2
enzima−FADH2 + O2 ↔ e nzima−FAD + H2O2
δ−D−gluconolactona + H2O → D−gluconato + H+
β−D−glucos a + O2 + H2O G⃗OD D−gluconato + H++ H2O2
Reacción 3.1
H2O2 + 4-AF + 4-hidroxibenzoato ⃗ peroxidasa quinonimina ( roja )Reacción 3.2
Mencione 5 ejemplos de procesamiento de alimentos donde la hidrolisis de azucares es primordial para la obtención de productos terminados.
1. El azúcar invertido también es utilizado en la heladería por su poder anticongelante, es decir, evita la recristalización, como la glucosa o la dextrosa, proporcionando al helado una textura maleable, suave y cremosa.
2. Este jarabe se conoce como azúcar invertido porque se consigue por inversión ácida o enzimática de la sacarosa. Yo lo he preparado con los sobrecitos de impulsor que se usa en pastelería, lo que se conoce popularmente como gaseosas: el sobre blanco y el morado Es importante contar con un termómetro para controlar la temperatura a lo largo
3. Da color más rápidamente que el azúcar común. Esto se debe tener en cuenta en el proceso de cocción del producto.
4. Acelera la fermentación de masas panificables, muy de agradecer en masas que requieren largos periodos de levado, como es el caso del roscón.
5. Tiene un alto poder de retención de agua. Esto sin duda es lo más interesante para las masas "singlu", ya que éstas tienden a secarse, y por tanto, a endurecer al poco de hornear (sobre todo las masas panificables). Así que empleando este azúcar podemos hacer que el alimento permanezca tierno más tiempo.
(FAO, 1997) Cite 5 ejemplos de la importancia de los carbohidratos a nivel nutricional.
1. Son una de las principales macronutrientes que aporta energía al cuerpo (las otras son las grasas y proteínas).
2. Previenen la excesiva acumulación de grasa en el cuerpo.3. Ayudan al mejoramiento del rendimiento físico, gracias al almidón y los azúcares
presentes en ellos.4. Gracias a sus fibras alimenticias, ayudan a que el intestino tenga un correcto
funcionamiento.5. Su amplia variedad es aconsejable para que una dieta cuente con un aporte diario
de nutrientes esenciales y fibras. Menciones los tipos de azúcar de acuerdo a la clase de refinación que pueden
experimentar.
Clasificación del azúcar por su grado de refinación. Normalmente, la refinación se expresa visualmente a través del color (azúcar moreno, azúcar rubio, blanco), que está dado principalmente por el porcentaje de sacarosa que contienen los cristales.
1. Azúcar prieto se obtiene del jugo de caña de azúcar y no se somete a refinación, solo cristalizado y centrifugado. Este producto integral, debe su color a una película de melaza que envuelve cada cristal. Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa.
2. Azúcar rubio, es menos oscuro que el azúcar moreno o crudo y con un mayor porcentaje de sacarosa.
3. Azúcar blanco, con 99,5 % de sacarosa. 4. Azúcar refinado o extrablanco es altamente pura, es decir, entre 99,8 y 99,9 % de
sacarosa. (WIKI, 2013)
Mencione 5 razones importantes en las que la caracterización de azucares juega un papel importante en actividades a nivel nutricional, industrial, agrícola, etc.
1. Formación de soluciones y jarabes. Azúcar son soluble en agua y forman kjarabes fácilmente.
2. Fermentación. Algunos azucares son fácilmente digeridos y metabolizados por el cuerpo humano. También metabolizados por microorganismos.
3. Conservantes . Algunos azucares evitan el crecimiento de microorganismos, porque reducen la actividad de agua del alimento a un nivel inferior.
4. Caramelizarían.5. La sacarosa que proviene de la caña de azúcar interviene en el proceso de
producción de fármacos, cosméticos.
(GENNARO – 2003)
9. BIBLIOGRAFÍA:
Libros GUARNIZO, Anderson ( 1974). “Experimentos de Química”. Primera edición.
Editorial Elizcom, Colombia. Pp 136 Beyer, Hans.(1987).” Manual de química orgánica”. 19 a edición. Editorial
REVERTE S.A. Barcelona. Pp 456-457 FAO. ( 1997). “Los Carbohidratos en la nutrición humana”. 1 edición. Oragizaciones
de la Naciones Unidas para la agricultura. Roma Italia. Pp 72. Alfonso R. (DRT) Gennaro(2003).” Remington Farmacia” .20th Edición. Medica
Panamericana S.A Buenos Aires. Pp 848 Internet
WIKI.(2003).Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar (25/10/2013)
