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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA CURSO: QUÍMICA ORGÁNICA - LABORATORIO

INFORME DE LA PRÁCTICA N°10 Título: Carbohidratos Grupo: A Integrantes: - Bermudez Marin, Jaritza Fernanda - Peña Peña, Bisnar - Valdivia Paico, Karina Ursula - Loayza De La Cruz, Nayaly Rosybel Horario de Práctica: viernes 11:00 a.m. – 1:00 p.m. Profesora: Flor de María Vásquez Castillo Fecha de la práctica realizada: viernes 16 de octubre Fecha de entrega del informe: viernes 22 de octubre

LA MOLINA - LIMA - PERÚ

2020

ÍNDICE 1. Introducción 1.1 Justificación 1.2 Objetivos 2. Marco Teórico. 3. Metodología 3.1 Materiales 3.2 Procedimiento 4. Resultados 5. Discusiones 6. Conclusiones 7. Bibliografía 8. Cuestionario

1. INTRODUCCIÓN Los carbohidratos son compuestos de gran importancia para los seres vivos, los cuales pueden ser sintetizados (en el caso de las plantas) o metabolizados y son la principal fuente de energía en los seres vivos. En esta práctica observaremos la presencia de estos azúcares, su poder reductor y la reacción de hidrólisis que se da en disacáridos y polisacáridos. 1.1 JUSTIFICACIÓN ●

El propósito de esta práctica es identificar el compuesto que contiene la muestra problema para conocer sus posibles propiedades.

1.2 OBJETIVOS ● ● ●

Reconocer si la muestra problema se trata de un carbohidrato. Identificar los azúcares reductores con el ensayo de Fehling y Tollens. Conocer la reacción de hidrólisis en los disacáridos y polisacáridos.

2. MARCO TEÓRICO 2.1. Monosacáridos Los monosacáridos, o también denominados azúcares sencillos, pueden dividirse en aldosas, siendo estas las que presentan grupo aldehído, y cetosas, que presentan grupo cetona. (McKee, McKee, 2014) Estos monosacáridos se clasifican según la cantidad de carbonos presentes en cada molécula, por ejemplo: - Triosas. con 3 carbonos presentes. - Tetrosas. con 4 carbonos presentes. - Pentosas. con 5 carbonos presentes. - Hexosas. con 6 carbonos presentes Siendo estas dos últimas, pentosas y hexosas, las que se encuentran en mayor proporción en las células, un ejemplo de estas serían la ribosa y la glucosa respectivamente. (McKee, McKee, 2014)

Fig. 1. Monosacáridos. Recuperado de “Bioquímica las bases moleculares de la vida”.

2.2. Disacáridos Los disacáridos son moléculas resultantes de la unión de dos monosacáridos a través de un enlace enlace glucosídico, dependiendo de la posición que presente el grupo hidroxilo en el carbono anomérico se podrá obtener dos conformaciones de la molécula, alfa (α) o beta (𝜷). (McKee, McKee, 2014)

Fig. 2. Enlace glucosídico. Recuperado de “Bioquímica las bases moleculares de la vida”.

Fig. 3. α-Lactosa y 𝜷-Lactosa. Recuperado de “Bioquímica las bases moleculares de la vida”.

2.3. Polisacáridos Los polisacáridos son moléculas compuestas por 3 a más monómeros. Los también denominados glucanos, abarcan el grupo de los oligosacáridos, estas moléculas se caracterizan por presentar de 2 hasta 10 o 15 monómeros unidos mediante enlaces glucosídicos. Podemos dividir a los oligosacáridos en 2 clases principales: - Oligosacáridos con enlace N. - Oligosacáridos con enlace O.

Fig. 3. Amilosa. Recuperado de “Bioquímica las bases moleculares de la vida”. 2.4. Ensayo de Molish Esta prueba permite reconocer la presencia de azúcares en una muestra problema. La reacción se lleva a cabo en medio ácido, específicamente en presencia del H2SO4, lo cual permite la pérdida de H2O y da paso a la formación de furfural o algún derivado de este. Dicho producto entra en contacto con el α-naftol y produce un anillo violeta en el tubo de ensayo. (Cueva, León, Fukusaki, 2015) 2.5. Ensayo de Fehling y Tollens Este ensayo se lleva a cabo con la finalidad de reconocer azúcares reductores. Esta característica es propia de las aldosas por la presencia del grupo aldehído pero también se puede presentar en las cetosas sólo si el grupo hidroxilo se haya en el carbono α, por esta razón se dice que este ensayo es ineficiente al diferenciar aldosas de cetosas. En el caso del ensayo de Fehlings, se emplea al ión cúprico en medio básico, este al entrar en contacto con la aldosa se reduce y forma el óxido cuproso, de manera que provocará un precipitado de color rojo ladrillo. Por otro lado, el ensayo de Tollens, se emplea al Ag(NH3) como reactivo y este al entrar en contacto con el grupo aldehído precipitará y dará paso a la formación de un espejo de plata. (Cueva, León, Fukusaki, 2015) 2.6. Hidrólisis de di y polisacáridos En esta prueba, se degradan los disacáridos y polisacáridos gracias a la hidrólisis que se lleva a cabo por la presencia de agua en la solución, de esta manera las moléculas antes mencionadas rompen sus enlaces glucosídicos dando como resultado monosacáridos. (Cueva, León, Fukusaki, 2015)

3. METODOLOGÍA

3.1 Materiales: ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

α-Naftol. Fructosa. Glucosa. Sacarosa. Almidón. Muestra problema. Ácido sulfúrico. Solución de α-naftol. Hidróxido de sodio. Goteros. Gradilla. Tubos de ensayo. Solución Fehling A. Solución Fehling B. Placa calefactora. Vaso de precipitado. Pinza de manera. Lugol.

3.2 procedimiento:

3.2.1 Ensayo de Molish (reconocimiento de glúcidos): Se cogió 4 tubos de ensayo enumerados los cuales se colocaron en su respectiva gradilla luego se agregó en el primer tubo de ensayo 2ml de glucosa a 2%, en el segundo tubo se agregó 2 ml de sacarosa, en el tercer tubo se agregó 2ml de solución de almidón y por último en el cueto se agregó otros 2ml de nuestra muestra problema, Posteriormente se añadió 2 gotas de α-naftol a cada tubo de ensayo que se encontraban en la gradilla luego se aumentó 1ml de ácido sulfúrico (H2SO4), las reacciones fueron positivas si se mostraba un anillo de color púrpura en el tubo de ensayo. Las observaciones y resultados se colocaron en la tabla 1. 3.2.2 Ensayo de Fehling ( determinación del poder reducto ): Se prepararon 5 tubos de ensayo enumerados los cuales se colocaron en la gradilla luego se cogió la solución de Fehling A y se vertió 1 ml a los 5 tubos de ensayo enumerados inmediatamente después se agregó 1ml de Fehling B a cada tubo de ensayo, posteriormente se agregó 1 ml de glucosa en el primer tubo de ensayo, 1ml de fructosa en el segundo tubo de ensayo, 1 ml de sacarosa en el tercer tubo de ensayo, 1ml de solución de almidón en el cuarto tubo de ensayo y por último 1ml de la muestra problema en el quinto tubo de ensayo luego se colocó todo los tubos de ensayo en el baño maría que ya se había calentado anteriormente durante 5 minutos, las reacciones serán positivas si se muestra un precipitado rojo ladrillo. Las observaciones y resultados se colocaron en la tabla 2.

3.2.3 Hidrólisis de sacarosa: Se cogió 2 tubos de ensayo en los cuales se vertió 2 ml de sacarosa a 2% y al tubo de ensayo número 2 se aumentó 3 gotas de HCl luego se colocaron los 2 tubos de ensayo en el baño maría durante 5 minutos, posteriormente a estas acciones se agregó 3 gotas de NaOH a 3N al tubo de ensayo número 2 que contenía al HCl instantáneamente después se agregó 1ml de la solución de Fehling A y Fehling B cada tubo de ensayo luego se llevó otra vez los dos tubos al baño maría durante 5 minutos. Las observaciones y resultados finales se colocaron en la tabla número 3.

3.2.4 Hidrólisis de la solución de almidón: Se tomó 1 ml de almidón a 2% de un vaso de precipitado en un tubo de ensayo y se agregó 2 gotas de Lugol mostrando una coloración azul oscuro y se dejó en la gradilla, el resto del almidón que se encontraba en el vaso precipitado se le agregó 3 ml de HCl luego se llevó a la placa calefactora en el cual se extrajo dos muestras cada 5 minutos obteniendo en total 10 tubos de ensayo los cuales contenían 1 ml de la solución del vaso de precipitado posteriormente a la recolección de las soluciones en los tubos de ensayo se agregó 1 gota de Lugol a la mitad de las muestras de 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min después se procedió a las observaciones las cuales se anotaron en tabla número 4. Con la otra mitad de los tubos de ensayo se agregó 1ml de solución de Fehling A y de Fehling B a cada tubo de 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min. Los resultados y observaciones se colocaron en la tabla número 4.

4. RESULTADOS

Tabla 1. Ensayo de Molisch. Reactivo

Glucosa

Sacarosa

Almidón

Muestra problema

a-naftol + ác. Sulfúrico

(+) 

(+) 

(+) 

(+) 

Tabla 2. Determinación del poder reductor. Reactivo

Glucosa Sacarosa

Fehling + Calor

(+) 

Almidón

Muestra problema

(-) 

(-) 

(-) 

Tabla 3. Hidrólisis de la sacarosa. Tubo

Fehling

Solución de sacarosa

(-) 

Solución de sacarosa + HCl + Calor

(+) 

Tabla 4. Hidrólisis del almidón. Tiempo (min) Reactivo 0

5

10

Lugol

 Azul intenso

azul no tan intenso

Fehling

azul sin precipitado

azul turbio

azul de baja intensidad precipitado en cantidad muy baja

15

20

azul claro

Naranja

25 ---

precipitad o en baja cantidad

precipitado precipitado más rojo notorio ladrillo

5. DISCUSIONES

5.1 En la tabla 1 se puede apreciar los resultados recaudados del ensayo Molish y lo que resalta de estos es que todas las reacciones con los glúcidos fueron positivos ya que se pudo apreciar un anillo violeta en cada tubo de ensayo tanto con la glucosa, sacarosa, almidón y nuestra muestra problema dando así a conocer que todavía no se puede definir qué tipo de glúcido es la muestra problema, este compuesto morado se formó gracias a la reacción del furfural (reacción del ácido sulfúrico con el glúcido) con el α-naftol. 5.2 En la tabla 2 se puede apreciar los resultados recaudados del ensayo de Fehling y las únicas reacciones positivas fueron de los monosacáridos como la glucosa y fructosa los demás polisacáridos como la sacarosa, almidón y la muestra problema fueron negativos y esto se puedo observar gracias al precipitado rojo ladrillo que se formó solo en las reacciones positivas ya que este color se da gracias la reducción del ion cúprico a cuproso y la molécula precipitada es el óxido cuproso además el ensayo es de mucha utilidad para reconocer glúcido reductores como los monosacáridos. 5.3 En la tabla 3 se puede observar los resultados obtenidos tras realizar la hidrolisis de la sacarosa y como reacción positiva fue la mezcla de HCl, NaOH y sacarosa la cual se demostró gracias al ensayo de Fehling ya que como el polisacárido no reaccionaba con dicho reactivo como se bio en la tabla 2 y solo reaccionaba con monosacáridos nos dio a conocer que la sacarosa se hidrolizó en sus componentes como glucosa y fructuosa los cuales ayudaron que se forme el precipitado de color rojo ladrillo. 5.4 En la tabla 4 se puede apreciar las observaciones de las coloración que se presentaban gracias al tiempo de permeancia de la solución del almidón con HCl en el hornilla calefactora, está observaciones nos dieron a conocer que a mayor permanencia de la solución del almidón en la placa calefactora la hidrólisis del almidón es completa ya que cuando se realizó la prueba de Fehling a los tubos de ensayo que contenían a la solución de almidón en tiempos distintos se puede apreciar que se forma el precipitado rojo ladrillo cuando la solución de almidón permeancia más tiempo en la hornilla calefactora este mismo resultado se dio con la prueba del Lugol ya que a mayor tiempo de permanencia de la solución del almidón la coloración cambia a un anaranjado oscuro, todas estas reacciones se deben a que la temperatura actúa como un catalizador que ayuda a acelerar la reacción de hidrólisis. 5.5 Los resultado recaudos en las 4 pruebas de laboratorio que se llevó a cabo fueron confirmadas con los resultados de la UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS esto nos muestra que la práctica se llevó de una manera extraordinaria en la cual no se pudo obtener muchos errores (Beltran, 2014).

6. CONCLUSIONES ●

● ●

●

En el ensayo de Molisch se observó que todas las muestras reaccionaron positivamente por lo cual podemos identificar que la muestra problema también se trataría de un glúcido En la reacción de Fehling y Tollens, pudimos determinar que la muestra problema no es un azúcar reductor ya que no se observó el precipitado rojo del Cu. Se observó en la hidrólisis de la sacarosa que la solución de sacarosa con HCl reacciona positivamente con el reactivo de Fehling ya que éste se hidrolizó en monosacáridos. En la hidrólisis del almidón pudimos observar que mientras más tiempo permanecían los tubos de ensayo en la hornilla, mayor era la cantidad de precipitado que se producía gracias al calor que actuaba como catalizador.

7. BIBLIOGRAFÍA

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Beltran, D. (15 de 06 de 2014). Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas . Obtenido de Practica de laboratotio : https://scholar.google.es/scholar? hl=es&as_sdt=0,5&q=practica+de+laboratorio+de+quimica+reconocimiento+de+gluci dos Cueva M., P., León C., J., & Fukusaki Y., A. (2015). Manual de Laboratorio de Química Orgánica (4th ed., p. 79). Lima: Miguel Alvarez Armas.

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Mckee T., McKee J. (2014) Bioquímica las bases moleculares de la vida 5ta. Edición. Editorial McGraw-Hill Interamericana de España S.L. España. Recuperado de: http://biblio3.url.edu.gt/Publi/Libros/2013/Bioquimica/10-O.pdf

8. CUESTIONARIO

1. Identifique cuáles de los siguientes glúcidos son reductores e indique por qué a)

D-ribosa

b)

D-xilosa

c)

D-galactosa

d)

Celulosa

e)

Maltosa

f)

Sacarosa

g)

Lactosa

h)

Glucógeno

i)

Almidón

La D-ribosa, D-xilosa, D-galactosa son azúcares reductores por que son monosacáridos La celulosa, el almidón y el glucógeno no son azúcares reductores porque son oligosacáridos y según la teoría ellos no presentan poder reductor. La maltosa y lactosa son azúcares reductores porque presentan un carbono anomérico libre. La sacarosa no presenta poder reductor ya que no tiene ningún carbono anomérico libre. 2. ¿Explique por qué un disacárido como la maltosa puede dar positivo en la prueba de Fehling y la sacarosa dar negativo a la prueba? Esto se debe a que la maltosa es la unión de dos aldohexosas y el reactivo de fehling reconoce el grupo aldehído que poseen , además en su estructura posee un carbono anomérico libre a diferencia de la sacarosa que no lo posee ya que sus dos carbono anoméricos de sus dos unidades de monosacáridos están unidos entre sí mediante enlace glucosídico. 3. ¿Cuál es la principal utilidad de los siguientes ensayos? 1.

Reacción de Molish

El reactivo de molish se usa principalmente para reconocer la presencia de carbohidratos en una muestra que se desconoce. Esto se reconoce porque forma un anillo púrpura, esto se da ya que se usa un ácido fuerte para deshidratar monosacáridos formando furfurales que con el compuesto a-naftol reaccionan formando el característico anillo púrpura.

2.

Formación de osazonas

Se puede usar para identificar monosacáridos. Se da con la reacción de azúcares con la fenilhidrazina formando glucosafenilhidrazona. La reacción involucra la formación de un par de funcionalidades fenilhidrazona, concomitante con la oxidación del grupo hidroximetileno adyacente al centro formilo. 3.

Hidrólisis de un di- o polisacárido

Los di o polisacáridos al hidrolizarse pueden formar monosacáridos (unidades monoméricas) de las cuales se constituyen. Este tipo de hidrólisis se puede dar con la presencia de catalizadores químicos o enzimas. 4.

Reacción de Fehling

Es usado como reactivo para la identificación de azúcares reductores. Se basa en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldohexosa o la presencia de un carbono anomérico en cetohexosas que pasa a ácido reduciendo la sal cúprica de cobre (II), en medio alcalino, a óxido de cobre (I). Éste forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente, aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el reactivo de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. 5.

Rotación óptica

Hay algunos compuestos que según su rotación óptica son biológicamente útiles o no, según su rotación óptica en los azúcares pueden ser dextrógiros o levógiros y dependiendo de su tipo de giro algunos son absorbidos y otros no. Para medir la rotación óptica normalmente se usa un polarímetro. 3. Se tiene una molécula orgánica que se utilizó en la práctica de laboratorio virtual cuya solución acuosa da positivo en la prueba de Molish, negativo en la prueba de Fehling y negativo en la prueba de Lugol. Pero cuando se le agrega un poco de un ácido inorgánico y se calienta por unos minutos da positivo en la prueba de Fehling. Determinar qué tipo de molécula orgánica es y explicar por qué llegó a dicha conclusión. La molécula orgánica es un disacárido sin carbono anomérico libre. Esto se puede determinar ya que el lugol solo da positivo en oligosacáridos y el reactivo de fehling da positivo en los monosacáridos ya que por teoría todos son reductores, aunque fehling también puede dar positivo en un disacárido con poder reductor, esto no va a suceder en los compuestos disacáridos que no presenten un carbono anomérico en su estructura. Se puede determinar que es un disacárido porque al calentarlo con un ácido inorgánico este se hidroliza a monosacáridos, es por eso que al volverlo a analizar con el reactivo de fehling dio positivo. 5. ¿Por qué las cetosas son reductoras? Esto se debe a que presenta un grupo carbonilo en su estructura, pero no todas son reductoras, es necesario que presenten un carbono anomérico libre en su estructura.

6. Dar el nombre y estructura de los productos de la reacción entre el reactivo de Fehling y los siguientes glúcidos: A. B. C. D.

D-glucosa: D-manosa D-galactosa D-ribosa