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• Natalie Gordillo Siena

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Universidad de Playa Ancha – Departamento de Química – Informe de laboratorio_ Curso Bioquímica Pedagogía en Química y Ciencias.

Hidratos de Carbono Natalie Gordillo Alicia Silva Mariana Zavala

El azúcar, la miel, el jarabe de arce (maple syrup), mermeladas, jaleas y golosinas son hidratos de carbono simples y de fácil absorción. Otros alimentos como la leche, la fruta y las hortalizas los contienen aunque distribuidos en una mayor cantidad de agua.

RESUMEN En el siguiente informe se ponen en práctica técnicas bioquímicas para el reconocimiento de Glúcidos, utilizando reacción de Fehling, Lugol e hidrólisis ácida de la sacarosa. Se utilizaran monosacáridos como maltosa glucosa lactosa, y disacáridos como la sacarosa, almidón y una solución de ovoalbúmina. PALABRAS CLAVE: hidratos de carbono, monosacáridos, disacáridos, reacción de Fehling, reacción de Lugol, hidrolisis ácida.

Algo para tener en cuenta es que los productos industriales elaborados a base de azucares refinados es que tienen un alto aporte calórico y bajo valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado.

INTRODUCCIÓN

Los hidratos de carbono de la dieta se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, en función del grado de polimerización (GP) de la molécula. Así, el grado de polimerización para los monosacáridos es de 1, de 2 para los disacáridos, para los oligosacáridos oscila entre 3 y 10, mientras que los polisacáridos presentan un grado de polimerización superior a 10. La elección del punto de diferenciación entre oligosacaridos y polisacáridos (grado de polimerización > 10) es debida a que este punto representa aproximadamente la separación entre hidratos de carbono que precipitan en etanol al 80 % y los que se mantienen en solución, aunque esta clasificación no es totalmente exacta. De hecho, la división entre oligosacáridos y polisacáridos no está totalmente definida. Carbohidratos simples:

Carbohidratos complejos: Los hidratos de carbono complejos son los polisacaridos; formas complejas de múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos como la patata y el glucógeno en los músculos e hígado de animales. El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos de a poco, por eso son de lenta absorción. Se los encuentra en los panes, pastas, cereales, arroz, legumbres, maíz, cebada, centeno, avena, etc. La reacción de Feling tiene su fundamento en el carácter reductor de los monosacáridos y de la mayoría de los disacáridos (excepto la sacarosa). Si el glúcido que se investiga es reductor, se oxidara, dando lugar a la reducción del sulfato de cobre II (de color azul), a oxido de cobre I (color rojo-anaranjado), la reacción será positiva, si la muestra se vuelve de color rojo ladrillo. La reacción será negativa, si la muestra queda azul o cambia a u tono azul verdoso.

Los hidratos de carbono simples son los monosacaridos, entre los cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que son los responsables del sabor dulce de muchos frutos. Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo sabor y el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción induce a que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa.

La reacción de Lugol se ocupa para reconocer polisacáridos, ya que estos al reaccionar con el Lugol, presentan una alteración de sus propiedades físicas. Esta unión es reversible. Coloración azul-violeta, reacción positiva.

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La sacarosa es un disacárido que no posee carácter reductor, es por tanto, que al realizarle una hidrólisis se obtienen sus componentes (glucosa y fructosa) los cuales si son reductores. OBJETIVO GENERAL Reconocer mediante técnicas bioquímicas la presencia de glúcidos.

Negativa

Ovoalbúmina

Negativa

Parte B

OBJETIVOS ESPECIFICOS Análisis cualitativo utilizando reacción de Fehling Análisis cualitativo utilizando reacción del Lugol Análisis cualitativo utilizando técnica de hidrólisis acida de la sacarosa.

La reacción de Fehling da positiva luego de hidrolizar.

DISCUSION

METODOLOGIA

Parte A.1

Parte A.1. - En un tubo de ensayo se colocan 3mL de glucosa, maltosa, lactosa, sacarosa, almidón y solución de ovoalbúmina. A éstos se le agrega 1mL de reactivo de Fehling A (contiene CuSO4) y 1 mL de Fehling B(contiene NaOH), luego caliente el tubo a baño María o directamente en un mechero Bunsen (cuide de que no hierva el contenido ni se derrame).

Cuestionario 1.

¿En qué se basa la reacción de Fehling para caracterizar monosacáridos?

El ensayo de Fehling se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a un ácido carboxílico y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre (I), que 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 al reactivo de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. Esta reacción se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores pueden enolizarse dando lugar a un falso positivo.

Parte A.2. - En 3 tubos de ensayo distribuya en cada uno 3 mL de solución de almidón AL 1%; 3 ml de glucosa y 3 mL de solución ovoalbúmina; añada a cada tubo 5 gotas del reactivo de Lugol. Parte B - Se toman 3 mL de sacarosa y se agrega 1 mL de ácido (HCl 0,1 N). Calentar con mechero. Dejar enfriar. Neutralizar con NaOH. Realizar reacción de Fehling.

2.

¿Cómo nos permite el reactivo de Fehling distinguir monosacáridos polisacáridos?

Su acción se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de los aldehídos el cual se oxida a ácido y se reduce la sal de cobre en medio alcalino a oxido de cobre, formando un precipitado rojo, sin embargo esto ocurre solo en la presencia de monosacáridos y disacáridos (exceptuando la sacarosa), y en los polisacáridos la reacción de Fehling dará resultados negativos.

4. RESULTADOS PARTE A.1. Compuesto Glucosa Maltosa Lactosa Sacarosa Almidón Ovoalbúmina

Glucosa

Reacción Positiva Positiva Positiva Negativa Negativa Negativa

3.

¿Podría mediante la reacción de Fehling distinguir entre almidón y celulosa?

No. Sería imposible determinar de una forma cualitativa la diferenciación entre ambos polisacáridos, necesitaríamos métodos donde podamos romper la molécula a estructuras más sencillas llegando a sus monosacáridos constituyentes.

Parte A.2.

Parte A.2

Compuesto

Reacción

Almidón

Positiva

Cuestionario

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1.

¿Qué papel juega el Lugol en el reconocimiento del almidón?

parecer solo la ð-amilasa puede atacar gránulos de almidón intactos, por lo que cuando participan la ðamilasa y la fosforilasa, es probable que actúen sobre los primeros productos liberados por la ð-amilasa. La ðamilasa ataca de manera aleatoria enlaces 1,4 en las moléculas de amilosa y amilopectina; al principio creando huecos al azar en los granos de almidón y liberando productos que aun son grandes. En cadenas de amilosa no ramificadas, el ataque repetido por la ðamilasa produce maltosa, un disacárido que contiene dos unidades de glucosa. Sin embargo, la ð-amilasa no puede atacar los enlaces 1,6 localizados en los puntos de ramificación de la amilopectina, por lo que la digestión de amilopectina cesa cuando aun quedan dextrinas ramificadas con cadenas de longitud corta. Muchas ð-amilasas son activadas por Ca+, lo cual es una de las razones por las que el calcio es un elemento esencial.

En solución acuosa, la amilosa forma estructuras helicoidales lineales y la amilopectina ramificadas, gracias a la formación de puentes de H entre los grupos OH de la glucosa y las moléculas de H 2O. Si a una disolución de almidón de le añade I, esta toma un color azul intenso. Esta característica es específica del almidón, debido a su estructura, y se debe a la adsorción del I por las cadenas helicoidales, especialmente de la amilosa. Por tanto no es una reacción química, sino una interacción física reversible por métodos físicos. Esto se puede comprobar fácilmente, pues al calentar la mezcla, el color azul desaparece, y al enfriarla vuelve a aparecer. 2.

¿Cuál es la fracción del almidón que reacciona con el yodo presente en el Lugol?

Parte B Cuestionario.

La amilosa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. La amilopectina, el componente del almidón de cadena ramificada, forma hélices mucho más cortas, y las moléculas de yodo son incapaces de juntarse, obteniéndose un color entre naranja y amarillo.

1.

Describa la reacción de hidrólisis ácida de sacarosa.

Al realizar la reacción de Fehling detectamos la hidrólisis de la sacarosa que es un azúcar no reductor. Cuando se adiciona ácido a las sacarosa se produce la hidrólisis parcial de la sacarosa (glucosa + fructosa),dándonos el color rojo ladrillo de un azúcar. Reductor. La sacarosa es un disacárido y en presencia de HCl y en caliente, se hidroliza, es decir, incorpora una molécula de agua y se descompone en los monosacáridos que la forman, glucosa y fructosa, que sí son reductores. La prueba de que se ha verificado la hidrólisis se realiza con el licor de Fehling y, si el resultado es positivo, aparecerá un precipitado rojo. Si el resultado es negativo, la hidrólisis no se ha realizado correctamente y si en el resultado final aparece una coloración verde en el tubo de ensayo se debe a una hidrólisis parcial de la sacarosa. Es el resultado de una reacción química, se produce por la descomposición química de de la sacarosa (azúcar común) e dos subproductos, (Glucosa y fructosa).

3.

En la hidrólisis de almidón ¿Qué productos se obtienen?

La hidrólisis del almidón implica la ruptura de un enlace mediante la adición en medio del mismo de los elementos del agua. Los polisacáridos de la dieta se metabolizan mediante hidrólisis a los monosacáridos. La mayoría de los pasos de la degradación de almidón a glucosa pueden ser catalizados por tres enzimas distintas, si bien hay otras más que se necesitan para completar el proceso. Las tres primeras enzimas son una ð-amilasa, otra ð-amilasa y almidón fosforilasa. Al

La hidrólisis de un enlace glucosídico se lleva a cabo mediante la disociación de una molécula de agua del medio. El hidrógeno del agua se une al oxigeno del extremo de una de las moléculas de azúcar; el OH se une al carbono libre del otro residuo de azúcar. El

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resultado de esta reacción, es la liberación de un monosacárido y el resto de la molécula que puede ser un monosacárido si se trataba de un disacárido o bien del polisacárido restante si se trataba de un polisacárido más complejo.

2.

El almidón es coloreado de azul en presencia de Lugol, debido a una adsorción o fijación del I- 3 sobre las unidades de glucosa de la amilosa. La sacarosa es un disacárido que carece de poder reductor, esto se debe a que no posee en la molécula un grupo aldehído o cetona en forma de hemiacetálica, el HCl hidroliza la sacarosa dando lugar a la glucosa y la fructosa, sus monosacáridos integrantes. La hidrolisis ácida de su enlace glicosídico permite que sus mono sacáridos glucosa y fructosa (azucares reductores) reaccionen con el reactivo de Fehling.

¿Cuál es el motivo de que la reacción de Fehling a la sacarosa da negativo?

LA reacción de Fehling se utiliza para reconocer el carácter reductor de los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos. La sacarosa es un disacárido que no posee carbonos anoméricos libres por lo que carece de poder reductor y la reacción con el licor de Fehling es negativa.

3.

Los carbohidratos al poseer en su estructura aldehídos o cetonas, presentan un comportamiento químico ligado a los grupos funcionales de estos, como por ejemplo la capacidad de oxidarse con agentes oxidantes como el reactivo de fehling, además esta clase de reacciones permiten diferenciar monosacáridos de disacáridos como la sacarosa. Los monosacáridos se diferencian de los disacáridos (sacarosa) por su poder reductor, poder que es otorgado por el carbono libre que posee.

¿La única manera de hidrolizar la sacarosa es usando ácido?

No, en nuestro organismo la enzima encargada de hidrolizar este enlace es la sacarasa, también conocida como invertasa, ya que la sacarosa hidrolizada es llamada también azúcar invertido.

BIBLIOGRAFÍA Carbohidratos, hidratos de carbono o glúcidos. [En línea] Disponible en: http://www.zonadiet.com/nutricion/hidratos.htm PRACTICA DE LABORATORIO N° 1: carbohidratos. [En línea] Disponible en: http://www.academia.edu/6891511/PRACTICA_DE_LABORATO RIO_No_1_carbohidratos

CONCLUSION La reacción de Fehling, se basa en el carácter reductor de los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos. Si el glúcido que se investiga es reductor, se oxidará dando lugar a la reducción del sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de cobre (I), de color rojo-anaranjado.

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