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• Valen Valle

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE NICARAGUA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISIOLÓGICAS SECCIÓN DE BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR Práctica # 2: Propiedades de los Carbohidratos PRIMER SEMESTRE 2017

Estudiante: Joyner Stephanne Salinas Almendárez - 16031944 Nubia Karolina Salgado Montalván-

16031658

Gaudy Jazmín Salinas Betancourt -

Docente de Laboratorio:

Dra. Martha Elena Mendieta

Managua, Jueves 16 de Marzo de2017

Objetivos 

Evidenciar las propiedades químicas de los carbohidratos cuando se hacen reaccionar con solución de Benedict y solución de Lugol.



Fomentar el trabajo en equipo.



Contribuir a la formación de una conciencia crítica.

Introducción

Marco teórico.

Reacciones Químicas

Como puede apreciarse ambas reacciones muestran el mismo resultado, sin embargo: La segunda reacción:  Es obtenida con el reactivo de Fehling.  Se usa hidróxido de sodio como medio de reacción y medio estabilizante tartrato sódico potásico. La primera reacción:  Usa carbonato de sodio anhidro como medio de reacción alcalino más débil y medio estabilizante citrato sódico que le imparte a la reacción más sensibilidad y estabilidad.

Lista de materiales Materiales:     

10-Tubos de ensayos de 10 ml 1-Gradilla para tubos (1 unidad) 10-Punta de micropipetas de 100 µL y 1000 µL 2-Micropipetas una de 100 µL y 1000 µL 1-Vaso recolector de orina

Reactivos:  Solución de glucosa 0.4 (%, g/v) acuosa.  Solución de sacarosa 0.4 (%, g/v) acuosa.  Solución de lactosa 0.4 (%, g/v) acuosa.  Solución de galactosa 0.4 (%, g/v) acuosa.  Solución de fructosa 0.4 (%, g/v) acuosa.  Solución de Benedict 10 (%, v/v) acuosa.  Solución de Lugol 10 (%, v/v) acuosa

Diagrama de flujos Procedimientos para azucares reductores con reactivos Benedict 

10 tubos de ensayo con reactivos :(Glucosa, sacarosa, lactosa, fructosa, galactosa, orina, almidón, Sbenedict, S-Lugol)



Frasco para muestra de orina



Amilasa salival

Coloque los tubos 1, 2, 3, 4, 5, 6 en baño maría 70°C por 10 min.

Adicionar al tubo # 8 con una micropipeta 1000 μ de S-Benedict

Procedimiento para hidrólisis de almidón con el reactivo de Lugol

Calentar en baño maría por 10 min

Agregar 3-4 gotas de S-Lugol (tubo # 9) al tubo # 7 que contiene almidón. Retirar del baño maría y dejar enfriar por 5 min

Dejar reposar por 5-10 min

Adicionar enjuague bucal con la amilasa salival previamente obtenida.

Calentar en baño maría a 40 °C por 10 min aproximadamente hasta la desaparición de la coloración azul

Centrifugarlo a 3000 rpm durante 2 minutos.

Esperar que se detenga la centrifuga y retirar los tubos.

NO SI

Hacer observaciones y justificar los resultados

Realizar el otro proceso

Resultados: Tabla de datos

Tabla de Resultados Carbohidrato S-benedict /Sustancia

S-Lugol

Precipitado

(Positivo/Negativo)

Coloración

Glucosa

Positivo

R+++

Sacarosa

Negativo

NR

Lactosa

Positivo

R

Fructosa

Positivo

R++

Galactosa

Positivo

R+

Orina

Almidón R: ROJO NR: NO HUBO REACCION V: VIOLETA 0++ : Indican la intensidad del color

Negativo

Positivo

NR

V

Análisis de Resultados Glucosa Al reaccionar la glucosa con la S-Benedict se evidenció la presencia de azucares reductores mediante la presencia de su grupo carbonilo libre de la glucosa que reacciona con el cobre reduciéndolo. Al mezclar el reactivo Benedict con un azúcar reductor (llámese en este caso glucosa) y llevarlo hasta la ebullición se produce una reacción que favorece la formación de óxido cuproso (Cu2 O) que precipita es por esto que el tubo de ensayo se torna de color rojo ladrillo.

Sacarosa En la muestra de sacarosa, el compuesto que actúa como oxidante es el Cu+2 y por ende no se forma un precipitado, por lo que se deduce en base a la evidencia de una coloración azul, lo cual significa que se trata de un azúcar no reductor. Es por tanto, la razón el cual la S-Benedict con la Sacarosa es negativa ya que además de lo antes mencionado sus carbonos anoméricos están siendo ocupados para forman en enlace glucosúdico entre los componentes de la sacarosa (Glucosa+ Fructosa).

Enlace Glucosúdico

Lactosa

Fructosa Una explicación química el cual la fructosa da positivo dado que es un monosacárido y por tanto posee un carbono anomérico libre ya que no se encuentran formando ningún enlace glucosídico A diferencia con los otros monosacáridos como la glucosa, ribosa, manosa, entre otros, el cual poseen como grupo funcional un grupo aldehído, la fructosa es una cetopentosa capaz de dar positivo a las pruebas de azucares reductores. Esto ocurre por las condiciones en que se realiza la reacción: en un medio alcalino caliente esta se tautomeriza (pasando por un intermediario enolico) a glucosa. Aunque no contiene un grupo aldehído, la reacción ocurre porque la fructosa se isomeríza con rapidez a una aldosa en solución básica mediante algunos desplazamientos tautomericoscetoenolicos.

+ CU2O-------------

Galactosa Porque es un azúcar reductor

Orina Porque no posee azucares, es decir que se puede descartar una diabetes.

Almidón

Aplicación en la profesión El estudio de los carbohidratos son de mucha importancia para nuestra formación profesional ya que estos por ser una fuente principal de la energía para el organismo y debido a que realizan múltiples funciones biológicas de gran relevancia su estudio nos permite conocer como es su mecanismo en el cuerpo humano y como se pueden generar ciertas patologías por el incorrecto metabolismo de estas molécula; logrando de esta forma comprender y dar solución a los problemas de salud de los pacientes.

Conclusiones Concluimos que por medio de esta práctica de laboratorio se ha logrado cumplir el objetivo de tener la capacidad de evidenciar las propiedades químicas que poseen carbohidratos (Glucosa, sacarosa, lactosa, fructosa, almidón) frente a soluciones reactivas como Benedict y Lugol. No obstante se observó este mismo procedimiento en la orina humana. Todo estos procedimientos nos permitió conocer que son azucares reductores, en qué consisten y como ellos actúan; además descubrir como la presencia de ellos en la orina indican la presencia de una patología.

Preguntas para orientar la discusión 1. Porque la solución de sacarosa no manifiesta propiedades reductoras. La sacarosa tiene estructuras químicas cerradas, donde los átomos abiertos son utilizados para unir a la estructura en su conjunto y, por lo tanto, no tienen electrones libres para donar a la molécula de unión. Debido a esto, la oxidación no se reduce durante la reacción. La sacarosa no manifiesta propiedades reductoras ya que los dos monosacáridos que la componen están unidos mediante esos carbonos anoméricos que son capaces de oxidarse, al estar comprometidos en la unión glucosídica, no están aptos a reducir nada. 2. Identifique las soluciones de la tabla No.1 que manifiestan propiedades reductoras, justifique sus respuestas. Entre las sustancias que presentan propiedades reductores encontramos: Glucosa, Fructosa, Lactosa, almidón, galactosa tiene propiedades reductoras ya que tienen su carbono anomérico en estado libre que permiten (en caso de reaccionar con SBenedict) que su ion de cobre actue con su carbono anomérico libre, reduciéndolo y dejando un precipitado oxidado. En cuanto al almidón que se hizo reaccionar con la S-Lugol se logró identificar la presencia de su azúcar reductor ya que el Yodo que es el elemento clave del Lugol actúa sobre los enlaces de amilosa que es uno de los componentes del este carbohidrato. 3. Justifique el comportamiento de la solución de almidón más Lugol y sin adición de enjuague bucal. Teniendo en cuenta de que el almidón posee dos componentes como son la amilosa y la amilopectina, la amilosa es de estructura lineal, con enlaces α (1-4), que forma hélices en donde se juntan permite que las moléculas de yodo proveniente del reactivo de Lugol logre actuar introduciéndose entre las espiras de la molécula del almidón. Formándose un compuesto que modifica las propiedades físicas del almidón y formando un color azul oscuro 4. Justifique el comportamiento de la solución de almidón más Lugol con adición de enjuague bucal, cuando se calienta a 40 grados centígrados. La solución resultante es sensible a la temperatura, ya que si se calienta la solución, el color desaparece esto se debe a que en las espiras del almidón se produce una modificación y el yodo se libera.

5. Diga que otro reactivo se puede usar para la identificación de azucares reductores. El carácter reductor de azucares puede ponerse de manifiesto por medio de los reactivo de Fehling y el reactivo de Tollen, el cual tienen el mismo fin de dar resultados positivos ante azucares reductores. 6. Que significa azúcar reductor. El término azúcar reductor se utiliza para denominar azúcares que actúan como agentes reductores y pueden donar electrones a otra molécula. Específicamente, un azúcar reductor es un tipo de carbohidrato o azúcar natural que contiene un grupo aldehído o cetona libre. 7. Diga usted que resultados obtendríamos sí agregamos solución de Benedict a plasma humano. El plasma sanguíneo consta de 90% agua, 7% proteínas y 3% por grasa, glucosa, vitaminas, hormonas, gases, proteínas, sales productos de desecho, entre otros productos. Al agregar solución de Benedict al plasma (en un medio alcalinizado) se obtendría una reacción positiva por el contenido reductor de la glucosa, la cual posee electrones disponibles para donar y el cobre acepta estos electrones y se reduce, con lo cual se vuelve un azúcar reductor. 8. Diga porque es tan importante el resultado del análisis de la glucosa en estudios clínicos. Porque los resultados de este examen indican si la glucosa en sangre está aumentada, disminuida o si está normal. Mediante estos resultados se puede diagnosticar diabetes principalmente, aunque también, cáncer pancreático, pancreatitis, acromegalia, hipopituitarismo, hipotiroidismo, etc. Con estos resultados podemos hacer dietas y determinar la cantidad de insulina apropiada a los niveles de glucemia detectados, además, para tener una idea clara del impacto que tiene en nuestros cuerpos los alimentos que consumimos, el ejercicio y los efectos que tienen otros medicamentos en la glucosa. 9. Diga cuales son las funciones biológicas de los carbohidratos. 1. Fuente energética principal (p. ej., la glucosa). 2.

Estructura (como la celulosa en las plantas y la quitina en el exoesqueleto de los insectos).

3.

Precursores de biomoléculas complejas, como los ribonucleótidos del ácido ribonucleico (como la ribosa) y los desoxirribonucleótidos (la desoxirribosa).

4.

Almacén de energía, en forma de almidón en los vegetales y de glucógeno en los animales. 10. Explique el fundamento químico de la solución de Benedict.

El fundamento de esta reacción radica en que en un medio alcalino, el ion cúprico (otorgado por el sulfato cúprico) es capaz de reducirse por efecto del grupo aldehído del azúcar (CHO) a su forma de Cu+. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente al óxido cuproso (Cu2O). El medio alcalino facilita que el azúcar esté de forma lineal, puesto que el azúcar en solución forma un anillo de piranósico o furanósico. Una vez que el azúcar está lineal, su grupo aldehído puede reaccionar con el ion cúprico en solución. Los disacáridos como la sacarosa (enlace α (1 → 2) O) y la trehalosa (enlace α (1→1) O), no dan positivo puesto que sus OH del C anomérico están siendo utilizados en el enlace glucosídico. 11. Explique el fundamento químico de la solución de Lugol. La prueba de Lugol se da como consecuencia de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción entre el almidón y el yodo presente en el reactivo de Lugol. Con la reacción del Lugol podemos identificar de modo general polisacáridos, pero de modo específico entre uno de ellos se encuentra el almidón El almidón al ponerse en contacto con el Lugol presenta una coloración violeta, esto se debe a que cuando el Lugol reacciona con las dos estructuras que forman el almidón, con la amilosa proporciona un color azul y cuando reacciona la amilopectina con Lugol proporciona un color rojo y la combinación de estos dos colores nos proporciona el color violeta característico del almidón 12. Justifique resultado positivo y negativo para azucares reductores en la orina. Cuando se utiliza un reactivo como el Lugol por ejemplo en la orina y el resultado es positivo, se llega a la conclusión de que hay azúcar presente en la orina (glucosuria); esto ocurre cuando la capacidad máxima del riñón (T-Max) es superada y se pierde este exceso mediante la micción. En el caso de la glucosa la capacidad máxima de absorción es de 180 mg/dl. Por ejemplo, en la diabetes mellitus es común esta sintomatología. En el caso de que el resultado sea negativo sería normal, ya que no se evidencia azúcar en la orina, porque toda es absorbida por el riñón.

Lista de referencias bibliográficas 

Curtis, Schnek, A., & Massarini, A. (2008). Biologia. Editorial médica Panamericana.

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Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kenelly, P., Rodwell, V., & Weil, A. (2013). Harper Bioquimica Ilustrada. China: McGrawHill.

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https://en.wikipedia.org/wiki/Benedict%27s_reagent [Consultado febrero 2017].

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http://www.jbc.org/content/5/5/485.full.pdf [Consultado febrero 2017].

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https://www.quora.com/How-does-Benedicts-reagent-work-when-it-ismixed-and-boiled-with-monosaccharide-disaccharide-and-polysacchariderespectively [Consultado febrero 2017].

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http://es.slideshare.net/lizbethdamazogalvez/hidrlisis-del-almidn-por-laamilasa-salival[Consultado febrero 2017]

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Espectrofotómetro https://www.youtube.com/watch?v=laHsQIUUaJ4 https://www.youtube.com/watch?v=6Eiv0kOdbxM

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Centrifuga https://www.youtube.com/watch?v=Z9GIWHZx8HY https://www.youtube.com/watch?v=LWZMmCgC5rQ