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Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación Departamento de Química

PRUEBAS GENERALES PARA CARBOHIDRATOS. Andrés Esteban Játiva Rodríguez. E-mail: [email protected] Santiago Camilo Vallejo Benavides. E-mail: [email protected] RESUMEN. Los carbohidratos son aldehídos o cetonas con múltiples grupos hidroxilo, que se constituyen a base de monosacáridos los que pueden enlazarse para formar una gran diversidad de oligosacáridos [1]. Durante el desarrollo de la práctica, se prepararon 7 muestras de distintos carbohidratos para reconocerlos y clasificarlos ópticamente a través de la formación de reacciones características de los carbohidratos con complejos o sustancias químicamente reaccionantes; En algunos casos, estos procedimientos fueron necesarios realizarlos con apoyo de otros reactivos que no alteran el resultado final, así como montajes para el calentamiento de algunas muestras y evidenciar el cambio al cabo de algunos minutos. El reconocimiento de carbohidratos depende del tipo de reactivo y la función que puede desempeñar este en reaccion con los sacáridos ya sea óptica o químicamente perceptible. RESULTADOS, OBSERVACIONES Y CÁLCULOS.

Tabla 1. Observaciones para la prueba de Molish.

Carbohidrato Almidón y Sacarosa.

PRUEBA DE MOLISH Características Resultado Se formó un anillo de un color Positivo para carbohidratos. violeta entre el ácido y la solución.

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Glucosa y Galactosa.

Se formó un anillo de un color Positivo para carbohidratos. violeta entre el ácido y la solución.

Lactosa y Ribosa.

Se formó un anillo de un color Positivo para carbohidratos. violeta entre el ácido y la solución.

Jugo de lulo y Lactosa.

Se formó un anillo de un color Positivo para carbohidratos. violeta entre el ácido y la solución.

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Agua.

No cambió de color entre la Negativo para carbohidratos. solución y el ácido, no formó ningún anillo de coloración.

Tabla 2. Observaciones para la prueba de Seliwanoff.

Carbohidrato Almidón y Agua.

PRUEBA DE SELIWANOFF Características No se formó el color rojo intenso en el tiempo determinado, en el almidón se formó anaranjado y en el agua no cambió de color.

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Resultado Negativo en el agua, y positivo en el almidón para cetohexosas y también aldohexosas.

Glucosa y Galactosa.

No se formó el color rojo Positivo para cetohexosas y intenso en el tiempo también aldohexosas. determinado, solamente un color anaranjado.

Fructosa y jugo de lulo.

Se formó un color rojo intenso Positivo para cetohexosas y en la solución. también aldohexosas.

Ribosa y Lactosa.

No se formó el color rojo intenso en el tiempo determinado, solamente un color anaranjado en la lactosa y un color amarillo verdoso en la ribosa.

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Positivo para cetohexosas y también aldohexosas en la lactosa, y en la ribosa positivo para ribosas.

Sacarosa.

Se formó un color rojo intenso Positivo para cetohexosas y en la solución. también aldohexosas.

Tabla 3. Observaciones para la prueba de Bial.

Carbohidrato Ribosa y Galactosa.

PRUEBA DE BIAL Características En la ribosa se formó un color verde oliva, y en la galactosa ni verde ni amarillo.

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Resultado Positivo para pentosas en la Ribosa y positivo para hexosa en la galactosa.

Lactosa y Sacarosa.

En la sacarosa se formó un Positivo para hexosas en la color verde oliva, en la lactosa sacarosa. ni amarillo ni verde.

Fructosa y Glucosa.

En la fructosa se presentó un Positivo para hexosas en la color amarillo oscuro, y en la fructosa y negativo para la glucosa no se presentó ni glucosa. verde ni amarillo.

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Almidón y jugo de lulo.

Para el almidón no se Negativo para almidón y presentó color ni amarillo ni positivo para hexosas en el verde, para el jugo de lulo se jugo de lulo. presentó color amarillo oscuro.

Agua.

No se presentó cambio de Negativo. coloración.

Tabla 4. Observaciones para la prueba de Benedict.

Carbohidrato Fructosa y Glucosa.

PRUEBA DE BENEDICT Características Resultado En la fructosa se formó un Positivo para color verde y en la glucosa un reductores. color rojizo.

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azúcares

Almidón y Lactosa.

En el almidón se formó un Positivo para azúcares color azul y en la lactosa un reductores en la lactosa y color rojizo. negativo en el almidón.

Sacarosa y Galactosa.

En la sacarosa se formó un Positivo para azucares color azul y en la galactosa un reductores en la galactosa y color rojizo. negativo para la sacarosa.

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Ribosa y jugo de lulo.

Para la ribosa se observó un Positivo para color rojizo y para el jugo de reductores. lulo un color amarillento.

Agua.

Se presentó coloración azul.

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Negativo.

azucares

Tabla 5. Observaciones para la prueba de yodo para polisacáridos.

Carbohidrato Lactosa y jugo de lulo.

PRUEBA DE YODO PARA POLISACÁRIDOS. Características Resultado En la lactosa y en el jugo de Negativo. lulo se formó un color amarillo intenso.

Almidón y Sacarosa.

En el almidón se formó un Positivo para el almidón y color azul oscuro y en la negativo para la sacarosa. sacarosa amarillo intenso.

Galactosa y Glucosa.

En la galactosa y glucosa se Negativo. formó un color amarillo intenso.

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Ribosa y Fructosa.

En la ribosa y fructosa se Negativo. formó un color amarillo intenso.

Agua.

Se formó un color amarillo Negativo. intenso.

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ANALISIS DE RESULTADOS. La prueba de Molish indica la presencia o no de carbohidratos, en este caso todas las muestras a excepción del agua dieron positivo ya que es una reaccion de deshidratación del sacárido utilizando ácido sulfúrico y ∝-naftol en la reaccion de condensación del furfural, produciendo un complejo morado que permite determinar si una sustancia es un carbohidrato de cinco o más carbonos[2], el agua al no presentar carbonos en su estructura molecular no ostenta la posibilidad de formar un complejo con este tipo de reactivo. A partir de la prueba de Seliwanoff, permite distinguir entre aldohexosas y cetohexosas, es importante mencionar que ambas se deshidratan en medio ácido, lo cual luego se condensan con resorcinol para dar lugar a un producto rojo oscuro. Sin embargo las cetohexosas reaccionan con mucha mayor rapidez que lo hacen las aldohexosas logrando su diferenciaciòn[3]. Los disacaridos que contienen fructosa como la sacarosa dan positivo a esta prueba siempre que la reaccion tome un tiempo de reaccion para permitir la hidrolisis acida que permite liberar fructosa que indica positiva a la prueba. Ademas de la mencionada sacarosa, fructosa y muestra problema de lulo dieron resultado positivo a cetohexosas gracias a su estructura de cetona, las otras muestras indican grupos aldehidos dentro de su estructura molecular por lo que se diferencian en la tonalidad final del calentamiento. En la prueba de Bial los resultados fueron: ribosa la única pentosa, en cambio la fructosa, la sacarosa y la muestra problema de lulo dieron positivos para hexosas. Hay que destacar que las pentosas como las hexosas se deshidratan en el medio ácido concentrado dando furfural o 5- hidroximetilfurfural respectivamente.[4] La temperatura juega un papel muy importante, ya que se pueden obtener reacciones indeseadas, como la deshidratación, en pentosas se produce en un menor tiempo en comparación a las hexosas. La sacarosa no es una hexosa debido a que es un disacárido formado por glucosa y fructosa que son dos hexosas que junto a la galactosa presentan en sus estructuras 6 carbonos y que en reaccion no se evidencio tales características químicas gracias al calentamiento de las muestras, además la muestra problema genero esa respuesta de hexosa debido a la tonalidad natural de la pulpa La prueba de Benedict, en la mayoría de carbohidratos dieron positivo ya que, en soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul, a Cu + para formar un precipitado de color rojo-naranja (Cu2O). Los disacáridos como la sacarosa, no dan positivo puesto que sus OH anoméricos están siendo utilizados en el enlace glucosídico, además el almidón da negativo porque a pesar de que tiene carbonos anoméricos libres capaces de oxidarse, solo los presentes en los extremos de la larga cadena del almidón, pueden oxidarse lo que disminuye su carácter reductor. La sacarosa teóricamente no es reductora porque no posee dos monómeros libres a menos que se hidrolice en la unión queden libres los monómeros. [5] La prueba de yodo para polisacáridos, dio positivo solamente para el almidón debido a la absorción de yodo dentro de los espacios abiertos de las hélices del carbohidrato quedándose inmovilizado en él, cuando la proporción de amilopectina es mayor tiñe de azul, pero si es mayor la amilosa la tinción es más roja y menos intensa [6]. Las demás pruebas dieron negativas lo

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que era de esperarse, ya que los monosacáridos no forman cadenas por tanto el yodo es incapaz de juntarse y formar I3-, como consecuencia produce un color de amarillo. PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS. 1) Escribir todas las reacciones químicas que se presentaron durante la práctica. A continuación, se presentan las reacciones químicas para cada prueba. Figura 1. 

Reacción del reactivo de Molish con los carbohidratos.

Figura 2. 

Reacción del reactivo de Seliwanoff con las cetohexosas.

Figura 3. 

Reacción del reactivo de Bial con las pentosas.

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Figura 4. 

Reacción del reactivo de Benedict con los azucares reductores.

Figura 5. 

Reacción del yodo con polisacáridos.

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2) ¿Por qué la fructosa da una prueba positiva con el reactivo de Benedict el cual es específico para azucares reductores? “Los azúcares reductores son aquellos que contienen un grupo aldehído, cetonas, hemiacetal capaz de reducir a un agente oxidante. Todos los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos pueden ser oxidados. El reactivo de Benedict contiene el ion cobre que, en presencia de un azúcar reductor, se reduce de ion cúprico a ion cuproso; por lo tanto, todos los azúcares que reaccionan con el reactivo de Benedict se llaman azúcares reductores” [7]. “Este procedimiento es muy sensible, y pueden detectarse hasta concentraciones de hasta 0.02% o del 0.05 % de sustancias reductoras, y en el otro extremo de hasta 4%” [8]. 3) ¿Por qué se dice que la maltosa y la lactosa tienen un grupo aldehído potencial? Se les dice que tienen un grupo aldehído potencial porque tienen grupos reductores libres, que la sacarosa no posee porque los pierde cuando se forma, es decir en la unión de la glucosa con la fructosa, los monómeros de la sacarosa, se pierden. 4) ¿Por qué el glucógeno y el almidón dan resultados negativos como azucares reductores? El almidón es un polisacárido vegetal y él glucógeno es un polisacárido de almacenamiento de los animales, que poseen pocos carbonos anoméricos que puedan oxidarse lo que disminuye su carácter reductor, todos los enlaces glucosídicos internos de un polisacárido contienen acetales; por lo que no pueden reducir iones metálicos [9] como el Cu+2 presente en el reactivo. 5) Explique por qué en la prueba de Barfoed los disacáridos reaccionan más lentamente que los monosacáridos. La prueba de Barfoed permite distinguir entre monosacáridos y disacáridos basada en la velocidad de reaccion en romper el enlace glucosídico, en esta prueba el ion Cu +2 del reactivo se encuentra en disolución débilmente ácida y la velocidad de reaccion de reducción durante el calentamiento da a lugar iones Cu+1 que se precipitan en forma de oxido cuproso; Por lo que en condiciones acidas, los disacáridos reaccionan más lentamente que los monosacáridos. [10] 6) ¿Qué se deduce de la solubilidad del ácido glucosacarido? La solubilidad del ácido glucosacárido en medio acuoso se deduce que es altamente soluble en agua, ya que posee en su estructura dos grupos carboxilos y cuatro grupos hidroxilos el cual forman enlaces de hidrógeno con el agua. CONCLUSIONES. 

Se concluyó que en la prueba de Molish, todos los carbohidratos dieron positivos, ya que, en todos los tubos se formó un aro de color violeta, excepto en el agua que era la muestra con la que se podía comparar.

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     

Se concluyó que la prueba de Molish puede servir en el mundo laboral, ya que al hacer esta prueba a diferentes soluciones se puede determinar si esa solución tiene carbohidratos en sus compuestos. En la prueba de Seliwanoff se observó que en el tiempo determinado no se dio el color rojo intenso que se esperaba observar, pero en algunas se dio un color anaranjado que de igual manera indica prueba positiva para cetohexosas y aldohexosas. La prueba de Bial es muy importante, ya que, debido a ésta, se puede identificar y distinguir entre una pentosa de una hexosa, las pentosas reaccionan y forman el color verde oliva en un menor tiempo de calentamiento que las hexosas. Con la reacción de Benedict se pudo diferenciar entre un azúcar reductor capaz de reducir los monosacáridos y un azúcar no reductor como fue el caso del almidón y de la sacarosa que no dieron el color que identifica a los azucares reductores. En la prueba del yodo, solamente se pudo observar la reacción con el almidón, ya que, el yodo solamente reacciona con polisacáridos. Se concluyó que todas las pruebas son muy importantes, ya que así, se puede diferenciar e identificar diferentes compuestos que contenga una solución, de tal manera que será muy útil cuando en la vida laboral se tenga que identificar y clasificar los carbohidratos.

REFERENCIAS. [1] Berg, J.M. Stryer, L. Tymoczko, J. (2007). Bioquímica: Reverte. Pág. 303 [2] Quesada, S. (2007). Manual de experimentos de laboratorio para bioquímica: EUNED. Pág. 90 [3] Campo, R. Ríos, L. Betancur, L. Ocampo D. (2008). Curso práctico de química orgánica. Enfocado a biología y alimentos: Universidad de Caldas. Pág. 99-100 [4] Guarnizo, A. Martínez, P. (2009) Experimentos de química Orgánica Con enfoque en Ciencias de la Vida: ELIZCOM S.A.S. Pág. 138. [5] Véjar, E. (2005). Prácticas de Bioquímica Descriptiva: USON. Pág. 134 [6] Sandoval, E. (2005). Técnicas aplicadas al estudio de la anatomía vegetal: UNAM. Pág. 122123 [7] y [10] Serrano M., Ibáñez J.; Mainero M. (2009). Experimentos de química en microescala para nivel medio superior Primera Edición: Universidad Iberoamericana, México, 2009. Pág. 268-270 [8] Pruebas de Benedict. Disponible en: https://quimicoclinico.wordpress.com/2008/04/09/prueba-de-benedict/. Fecha de consulta: 4/10/2019 [9] Horton, H. Morán, L. Scrimgeour, K. Perry, M. Rawn, J. (2008). Principios de Bioquímica: Pearson Educación. Pág. 236

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[10] Doria Serrano, M. (2009). Experimentos de química en microescala para nivel medio superior: Universidad Iberoamericana. Pag.270

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