• Author / Uploaded
• Julián Mera

Citation preview

CARBOHIDRATOS Y LIPIDOS GÓMEZ L., Joshua Andrés; GUZMAN T., Wilmar Bolívar; MAFLA., Julián Andrés; MERA G., Julián. Universidad de San Buenaventura – Seccional Cali. Facultad de Ingenierías. Programa de Ingeniería Agroindustrial. Segundo semestre. Marzo 19/ 2010 I)

RESUMEN:

Durante este laboratorio, se tomaron unos determinados compuestos orgánicos tales como: solución de glucosa, leche, clara de huevo, solución sacarosa, leche deslactosada, suspensión de almidón, entre otros. Para así por medio de unos determinados ácidos (que en este caso serán los reactivos en la experimentación) se verán y se reconocerán los lípidos, el colesterol, el almidón, el glucógeno, la sacarosa, la lactosa y la glucosa en cada uno de los diferentes compuestos orgánicos que se mencionaron anteriormente. Palabras claves: “determinación”, “lípidos, colesterol, almidón, glucógeno, sacarosa, lactosa y glucosa” II)

INTRODUCCION:

 Carbohidratos: Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales. Son complejos terciarios en los cuales el hidrógeno y el oxígeno están en igual proporción que el agua. Los más comunes son los sacáridos, los cuales se dividen también en monosacáridos o azúcares simples, disacáridos y polisacáridos. Como ejemplos tenemos a:

SACAROSA

Los carbohidratos se pueden clasificar en: · Monosacáridos: Llamados también azúcares simples. Son los azúcares más Sencillos, no se hidrolizan y contienen de 3 a 6 átomos de carbono (desde Triosas hasta hexosas). Los más importantes son la glucosa, la sacarosa, xilosa y fructosa. · Oligosacáridos: Son polímeros de monosacáridos que se pueden hidrolizar produciendo un bajo número de monosacáridos. Comprenden desde disacáridos hasta hexasacáridos. El más notable es la lactosa (disacárido). · Polisacáridos: Son compuestos formados por la unión de muchos monosacáridos. Se hidrolizan produciendo muchas moléculas de monosacáridos. El más importante es el almidón. Con respecto a la configuración de un carbohidrato, la estructura patrón es el aldehído glicérido. El glúcido que tiene el último oxidrilo del carbono asimétrico hacia la derecha pertenece a la serie D. En caso contrario, es de la serie L. D y L son imágenes especulares y también antípodas ópticos, pero las letras D y L no se refieren al sentido del poder rotatorio. Existen reactivos que pueden identificar a los Carbohidratos: Reacción de Lugol: La coloración producida 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 producto de haber identificado una cetosa. 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. Procedimiento:

Reacción de benedict Identifica azúcares reductores (aquellos que tienen su OH anomérico libre), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul a Cu+, que precipita de la solución alcalina como Cu2O de color rojo-naranja. El reactivo de Benedict consta de:

Sulfato cúprico. Citrato de sodio. Carbonato anhidro de sodio. Además se emplea NaOH para alcalinizar el medio. 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. En estos ensayos es posible observar que la fructosa (una cetopentosa) es capaz de dar positivo. Esto ocurre por las condiciones en que se realiza la prueba: en un medio alcalino caliente esta cetohexosa se tautomeriza (pasando por un intermediario enólico) a glucosa (que es capaz de reducir al ion cúprico). 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 anoméricos están siendo utilizados en el enlace glucosídico. En resumen, se habla de azúcares reductores cuando tienen su OH anomérico libre, y éstos son los que dan positivo en la prueba de Benedict. La acción reductora se manifiesta mediante una solución de sulfato cúprico (SO4Cu) de color azul, que pasa a óxido cuproso (Cu2O) de color rojo ladrillo que precipita. El reactivo utilizado es el de Benedict o el de Fehling, que contienen sulfato cúprico. Una turbidez verde-amarillenta en los resultados indica un 0,1-0,3% de azúcar reductor. Un precipitado de color ámbar anaranjado, indica más de un 1,5% de azúcar reductor.

Procedimiento:

Reactivo de biuret: Es aquel que detecta la presencia de proteínas, péptidos cortos y otros compuestos con dos o más enlaces peptídicos en sustancias de composición desconocida. Está hecho de hidróxido potásico (KOH) y sulfato cúprico (CuSO4), junto con tartrato de sodio y potasio (KNaC4O6·4H2O). El reactivo, de color azul, cambia a violeta en presencia de proteínas, y vira a rosa cuando se combina con polipéptidos de cadena corta. El Hidróxido de Potasio no participa en la reacción, pero proporciona el medio alcalino necesario para que tenga lugar. Se usa normalmente en el ensayo de Biuret, un método colorimétrico que permite determinar la concentración de proteínas de una muestra mediante espectroscopía ultravioleta-visible a una longitud de onda de 540 nm (para detectar el ión Cu2+).



LÍPIDOS:

son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como característica principal el serhidrofóbicas o insolubles en agua y sí en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de lasbicapas) y la reguladora (esteroides). Los lípidos son biomoléculas muy diversas; unos están formados por cadenas alifáticas saturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen anillos (aromáticos). Algunos son flexibles, mientras que otros son rígidos o semiflexibles hasta alcanzar casi una total flexibilidad molecular; algunos comparten carbonos libres y otros forman puentes de hidrógeno. La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter polar, además de poseer una gran parte apolar o hidrofóbico ("que le teme al agua" o "rechaza al agua"), lo que significa que no interactúa bien con solventes polares como el agua. Otra parte de su estructura es polar o hidrofílica ("que ama el agua" o "que tiene afinidad por el agua") y tenderá a asociarse con solventes polares como el agua; cuando una molécula tiene una región hidrófoba y otra hidrófila se dice que tiene carácter anfipático. La región hidrófoba de los lípidos es la que presenta solo átomos de carbono unidos a átomos de hidrógeno, como la larga "cola" alifática de los ácidos grasos o los anillos de esterano del colesterol; la región hidrófila es la que posee grupos polares o

con cargas eléctricas, como el hidroxilo (–OH) del colesterol, el carboxilo (–COO–) de los ácidos grasos, el fosfato (–PO4–) de los fosfolípidos, etc. Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no lo posean (lípidos insaponificables). Lípidos saponificables Simples. Lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Acilglicéridos. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos temperatura ambiente se llaman aceites. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS: Complejos. Son los lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares. -

Fosfolípidos Fosfoglicéridos Fosfoesfingolípidos Glucolípidos Cerebrósidos Gangliósidos Lípidos insaponificables Terpenoides Esteroides Eicosanoides



Los lípidos desempeñan diferentes tipos de funciones biológicas:

Función de reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicasde oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo. Función estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos. Función reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan elmetabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación celular,inflamación, respuesta inmune, etc. Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a las lipoproteínas.

III)

MATERIALES Y METODOS:

Determinación de glúcidos (materiales): 12 tubos de ensayo, 4 pinzas para tubos de ensayo, estufa, baño, beaker, pipetas de 5 ml y peras para pipetas. Reactivos: solución de glucosa al 1%, solución de sacarosa al 1%, suspensión de almidon al 1 %, leche, leche deslactosada, homogenizado de células hepáticas,Reactivo de benedict y lugol. Método para determinación de glucosa (monosacáridos): se toman tres tubos de ensayo y a cada uno se le agregan 2 ml de solución glucosa, ahora a cada uno de los tubos se le agrega un reactivo diferente, entre el lugol, benedict y biuret. Una vez agregados los reactivos se colocan los tubos que tienen dentro benedict y biuret a baño de agua hirviendo durante 5 minutos. Método para determinación de sacarosa y lactosa(disacáridos):

Método para determinación del almidon y el glucógeno (polisacáridos):

Determinacion de lípidos (materiales): 5 tubos de ensayo, 3 pinzas para tubos de ensayo, pipetas de 5 ml, peras para pipetas, goteros y espátula. Reactivos: agua de grifo, clistales de sudan IV, aceite de mesa, coco, solución de colesterol al 1 %, suspensión de yema de huevo al 10%, clara de huevo, solución de acido aletico glacial y solución de acido sulfúrico.

Métodos: Determinación de lípidos:

Reconocimiento de colesterol:

Hipótesis: “para determinar la presencia de carbohidratos y lípidos en una muestra debemos emplear sustancias que reaccionen específicamente con ellos” IV) 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Determinación de glucosa:

Tubo 1 Lugol

Antes de la reacción Es incolora

Después de la reacción

glucosa Pasa a ser de color marrón

Explicación de lo ocurrido Este reactivo reacciona con algunos polisacáridos como los almidones, glucógeno y ciertas dextrinas, formando un complejo de inclusión termolábil que se caracteriza por ser colorido, dando color diferente según las ramificaciones que presente la molécula.

Tubo 2 Reactivo benedict

Es incolora

glucosa Pasa a tener un color naranja Tubo 3 Reactivo biuret

Es incolora

Reacciona dando este color a todos los azucares que son reductores. al tornar este color significa que hay más de un 1,5% de azúcar reductora en la muestra Esta muestra quedo igual porque el reactivo biuret solo sirve para identificar las proteínas y la glucosa no posee estas.

glucosa Sigue incolora 

Determinación de sacarosa y lactosa:

Antes de la reacción

Después de la reacción

Tubo 1 Reactivo benedict (Color azul)

La sacarosa no tiene poder reductor, por tanto este reactivo no la puede determinar

Es incolora

Solución sacarosa

Explicación de lo ocurrido

No presento cambios (Color azul)

Tubo 2 Reactivo benedict

Es blanca

Leche Amarilla

La leche tiene glucosa por tanto tiene poder reductor y es detectada por el reactivo de forma que cambia su color. Este color significa que hay de .01-0.3% de azúcar reductor en la muestra

Tubo 3 Reactivo benedict Leche deslactosada

Es blanca

Amarilla

La leche tiene glucosa por tanto tiene poder reductor y es detectada por el reactivo de forma que cambia su color. Este color significa que hay de .01-0.3% de azúcar reductor en la muestra

Tubo 4 Reactivo biuret (color azul claro)

La solución sacarosa no tiene proteínas y por eso queda intacta después de agregársele el reactivo

Es incolora

solución sacarosa No presenta cambios (Azul claro) Tubo 5 Reactivo biuret es blanca leche Amarillo oscuro y café

Cambio a color porque la leche tiene un alto nivel proteico y este reactivo determina las proteínas en los compuestos

Tubo 6 Reactivo biuret Es blanca leche deslactosada Amarillo oscuro y café



Cambio a color porque la leche tiene un alto nivel proteico y este reactivo determina las proteínas en los compuestos

Determinación de almidón y de glucógeno (polisacáridos) Antes de la reacción

Después de la reacción

Explicación de lo ocurrido

Tubo 1 Suspensión de almidón

es incolora con partículas blancas

El almidón es un polisacáridos y que es determinado con el lugol octeniendose un color azul violeta

Lugol Azul violeta Tubo 2 Suspensión de almidón

es incolora con partículas blancas

Reactivo benedict Verde con partículas cafés

El almidón está compuesto por dos glucosas lo que significa que presenta poder reductor y por tanto el reactivo benedict reacciona en ella

Tubo 3 Suspensión de almidón

es incolora con partículas blancas

El biuret determina la presencia de proteínas en la suspensión de almidones

Reactivo biuret Color beige cristalino Tubo 4 Células hepáticas

Es de color café

Las células hepáticas son portadoras de glucógeno (polisacárido) y el lugol determina este tipo de carbohidratos

Lugol Color beige Tubo 5 Células hepáticas

Es de color café

El reactivo benedict determino los azucares que tienen poder reductor en estas células

Reactivo benedict Verde oscuro Tubo 6 Células hepáticas Reactivo biuret



Es de color café

Se mantuvo con el mismo color

No presenta proteínas por tanto este reactivo no muestra ningún cambio en la muestra

Determinación de lípidos:

Cómo reacciona el Sudan IV: - grasas neutras: se observan de color rojo vino. ¿Que son grasas neutras? : Generalmente se las llaman grasas neutras y consisten principalmente en Triglicéridos La mayoría de los lípidos o grasas que consumimos provienen del grupo de los triglicéridos que están formados por una molécula de glicerol o glicerina a la que están unidos tres ácidos grasos de cada cadena. Los alimentos que generalmente ingerimos están compuestos en la mayoría de los casos por una combinación de ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados los primeros son más difíciles de ser usados por el organismo ya que tienen menos posibilidades de combinarse con otras moléculas, están limitadas por estar todos sus posibles puntos de enlace ya utilizados o

"saturados". Esta dificultad para combinarse con otros compuestos hace que sea difícil romper sus moléculas en otras más pequeñas que atraviesen las paredes de los capilares sanguíneos y las membranas celulares. Por eso, en determinadas condiciones pueden acumularse y formar placas en el interior de las arterias (arteriosclerosis). Grasas Saturadas: Se encuentran principalmente en aquellos alimentos de origen animal, por ejemplo, carne bovina, cordero, cerdo, pollo etc. También están presentes en la yema de los huevos, en los derivados lácteos tales como, cremas, natas, leche, queso etc., también tienen grades cantidades de grasas saturadas algunos mariscos especialmente, las gambas, langostas, cangrejos. Grasas Insaturadas: Cuando dichas grasas se presentan en forma líquida, reciben el nombre de aceites, los más comunes de origen vegetal son, el aceite de maíz, girasol, de soja etc. Cabe destacar que estos aceites pueden convertirse en compuestos semi sólidos mediante el proceso químico denominado hidrogenación, por lo tanto esta grasa pasaría a comportarse como saturada, este es el caso de productos como la manteca, margarina, mantequilla etc. - lipoides: rojo anaranjado ¿Qué son? : Es un conjunto heterogéneo de sustancias, también llamadas grasas, con la característica común de ser insolubles en agua. En la jerga bioquímica, sin embargo, se suele llamar lípido únicamente a la unión de un alcohol y uno o varios ácidos grasos, y se denomina el resto como sustancias lipoides. Siguiendo esta denominación, los lípidos son sustancias muy diversas y con muchos fines distintos, tanto estructurales como de reserva de energía. - fosfolípidos: se tiñen poco o nada ¿Qué son? : Grasas Compuestas: Un grupo importante de este tipo de grasa son los fosfolípidos, este nombre se debe que incluyen fósforo en sus moléculas. Entre otras cosas, forman las membranas de nuestras células y actúan como detergentes biológicos. También cabe señalar al colesterol, sustancia indispensable en el metabolismo por formar parte de la zona intermedia de las membranas celulares, e intervenir en la síntesis de las hormonas. Son importantes en la coagulación de la sangre. Otras grasas compuestas son las Lipoproteínas, formadas principalmente en el hígado por la unión de triglicéridos, fosfolípidos o colesterol con proteínas, dichos compuestos son importantes ya que forman parte del transporte de las grasas en la sangre.

Las lipoproteías de alta densidad son las que contienen mayor cantidad de colesterol y existe varios tipos de colesterol pero los más importantes son los siguientes: Colesterol de baja densidad (LDL), conocido comúnmente como Colesterol Malo Colesterol de alta densidad (HDL), conocido comúnmente como Colesterol Bueno El primero se caracteriza por penetrar en el revestimiento interior de las arterias y causar arteriosclerosis, el segundo por el contrario, lucha contra la arteriosclerosis y la formación de grasa en las arterias Los lípidos o grasas son la reserva energética más importante del organismo en los animales Esto es debido a que cada gramo de grasa genera más del doble de energía que los demás nutrientes, con lo que para acumular una determinada cantidad de calorías sólo es necesario la mitad de grasa de lo que sería necesario de glucógeno o proteínas. Necesidades diarias de lípidos: Se recomienda que las grasas de la dieta no aporten más de un 30 % de las necesidades energéticas diarias. Los porcentajes recomendados de dicho aporte deberían ser 10 % de grasas saturadas (grasa de origen animal) 5 % de grasas insaturadas (aceite de oliva) 5 % de grasas poli insaturadas.

Antes de la reacción

Después de la reacción

Explicación de lo ocurrido

Tubo 1 Aceite de mesa

Amarillo denso

Sudan IV

Rojo vivo (claro) Tubo 2 Aceite de coco

Amarillo denso

Sudan IV

Rojo turbio y se espeso casi al punto de ser solido Tubo 3 Aceite de almendras

Amarillo denso

Sudan IV Rojo turbio Tubo 4 Aceite ricino

Amarillo denso

Sudan IV

Rojo vivo(oscuro), muy denso y espeso

Al Contener grasas neutras y lipoides el sudan IV reacciona en ellas separándolas según su composición



Reconocimiento de colesterol: después de la reacción

Explicación de lo ocurrido

Tubo 1 Solución de colesterol Acido acetilico glacial y sulfúrico Tomo un color de café oscuro Tubo 2

Los ácidos desnaturalizan las proteínas haciéndoles perder su estructura nativa, y de esta forma su óptimo funcionamiento y a veces también cambian sus propiedades físico-químicas. Como podemos ver en estas experimentaciones las muestras se alteran física como químicamente, ya sea perdiendo su solubilidad o cambiado su color.

-Suspensión de yema de huevo -Acido acetilico glacial y sulfúrico Se solidifico y no cambio su color Tubo 3 Clara de huevo Acido acetilico glacial y sulfúrico Tomo color blanco espumoso V)

COMCLUSIONES.

-

Por medio de esta experimentación podemos concluir que:

 

Todos los monosacáridos y disacáridos a excepción de la sacarosa, son reductores. La fructosa, glucosa y xilosa son monosacáridos; la sacarosa y lactosa son disacáridos; y el almidón es un polisacárido. El reactivo benedict solo actúa en los azucares reductores. El reactivo biuret solo actúa en las proteínas. Por medio del lugol podemos identificar los polisacáridos. Los ácidos y las altas temperaturas desnaturalizan las proteínas. Los cristales de sudan IV actúan sobre las grasas neutras poniéndolas de color rojo vivo y en los lipoides los pone de color rojo anaranjado. la desnaturalización es un cambio estructural de las proteínas o ácidos nucleícos, donde pierden su estructura nativa, y de esta forma su óptimo funcionamiento.

     

BIBLIOGRAFIA.           

CUERVO M., Raúl A. Manual de prácticas de laboratorio de Biología I. Universidad de San Buena Ventura. Cali.2010 http://www.scribd.com/doc/7244232/CARBOHIDRATOS http://es.wikipedia.org/wiki/Lípido http://es.wikipedia.org/wiki/Glúcido http://es.wikipedia.org/wiki/Biuret http://www.scribd.com/doc/22570227/AZUCARESREDUCTORES http://books.google.com/books?id=HRr4MNH2YssC&pg=PA303&dq=carbohidratos&hl=es &cd=2#v=onepage&q=carbohidratos&f=false Libro Bioquímica, Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, 2004 – 974 Libro Bioquímica, Jeremy Berg, Lubert Stryer, John Tymocz, edición 6,editor: Reverte, 2008 http://html.rincondelvago.com/lipidos-y-sustancias-lipoides.html http://es.wikipedia.org/wiki/Desnaturalización_(bioquímica)