practica de laboratorio no 1 carbohidrat
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CarbohidratosTRANSCRIPT
PRACTICA DE LABORATORIO No 1
RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS
RAFAEL ARLEY VIEDA
20131181034
MARIA DEL PILAR SANTACRUZ GIL
20131181017
BIOQUIMICA
DAYSI MARGOTH BELTRAN CEPEDA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JÓSE DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERIA SANITARIA
BOGOTÁ D.C
2014
RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS
RESUMEN
Los carbohidratos son biomoléculas, que
contienen es sus estructuras grupos
funcionales como aldehídos o cetonas
polihidroxilados. Los carbohidratos al
contener grupos carbonilo e hidroxilo
presentan propiedades y comportamiento
químico típico de estos dos grupos
funcionales, los carbohidratos se
clasifican generalmente en monosacáridos
y polisacáridos (simples y complejos), los
monosacáridos son carbohidratos que no
se pueden descomponer a compuestos
más simples por medio de hidrolisis, estos
a su vez se subdividen por el número de
átomos de carbono y grupo que
contengan en: aldosas (aldehído) y
cetosas (cetona). Un polisacárido es un
carbohidrato que al hidrolizarse da dos o
más unidades de monosacáridos .Los
monosacáridos presentan reacciones
características de óxido-reducción como
las reacciones con los reactivos de
Tollens y Fehling, la formación de
osazonas y la formación de furfurales.
Palabras claves: carbohidratos,
propiedades químicas, clasificación,
reacciones características.
ABSTRACT
Carbohydrates are biomolecules that
contain functional groups are structures as
polyhydroxy aldehydes or ketones.
Carbohydrates to contain carbonyl and
hydroxyl groups present typical chemical
properties and behavior of these two
functional groups, carbohydrates are
generally classified into monosaccharides
and polysaccharides (simple and
complex), monosaccharides are
carbohydrates that can not be
decomposed into simpler compounds by
hydrolysis, these in turn are divided by
the number of carbon atoms in the group
containing aldoses (aldehyde) and ketoses
(ketone); a polysaccharide is a
carbohydrate which upon hydrolysis
gives two or more monosaccharide units.
The monosaccharides present
characteristic reactions as redox reactions
with reagents Tollens and Fehling,
osazones formation and training of
furfural.
Keywords: carbohydrates, chemical
properties, classification, characteristic
reactions.
OBJETIVOS
Objetivo general
Identificar mediante reacciones
características el comportamiento
químico de los carbohidratos,
caracterizándolos en monosacáridos
(aldosas o cetosas), en disacáridos o
polisacáridos.
Objetivos específicos
Diferenciar mediante reacciones
cualitativas los monosacáridos de los
disacáridos y polisacáridos.
Reconocer y analizar las reacciones que
se llevan en cada una de las pruebas de
Molish, Azúcares reductores, Barfoed,
Bial, Seliwanoff, Prueba del ácido
músico, Formación de osazonas y Prueba
de Wolhk en los carbohidratos.
Reconocer la capacidad oxido-reductora
de los monosacáridos.
Identificar los carbohidratos en una
muestra problema.
MARCO TEORICO
Los carbohidratos son
polihidroxialdehídos, polihidrixicetonas o
compuestos que por hidrolisis se
convierten en aquéllos, un carbohidrato
que no es hidrolizable a compuestos más
simples, se denomina monosácarido. Un
carbohidrato que por hidrólisis da dos
moléculas de monosacárido se llama
disacárido, mientras que el que da muchas
moléculas de monosacárido por hidrólisis
es un polisacárido.
Un monosacárido se puede clasificar más
precisamente: si contiene un grupo
aldehído se le conoce como aldosa; si
contiene una función cetona es una
cetosa. Según el número de átomos de
carbono que contenga, se conoce el
monosacárido como triosa, tetrosa,
pentosa, hexosa, y así sucesivamente.
Los carbohidratos que reducen los
reactivos de Fehling (o Benedict) y
Tollens, se conocen como azúcares
reductores. Todos los monosacáridos,
sean aldosas o cetosas, son azúcares
reductores, como lo son también la
mayoría de los disacáridos, siendo una
excepción importante la sacarosa (azúcar
de mesa común), la que no es reductora.
MATERIALES Y REACTIVOS
Una gradilla para tubos de ensayo
Tubos de ensayo (1= Blanco-
Glucosa- y 2= Patrón-Fructosa)
Alfa Naftol 10%. Formula: C10H7O
Ácido sulfúrico concentrado.
Formula : H2SO4
Solución de almidón. Formula:
C6H10O5
Ácido clorhídrico. Formula: HCl
Reactivo de lugol. Formula: I2 (1%)
en equilibrio con KI (2%) en agua
destilada.
Galactosa 1%. Formula: C6H12O6
Reactivo de Benedict. Formula:
CuSO4.5H2O/ CNa2O3/ CKNS
Sacarosa. Formula : C12H22O11
Fructosa. Formula: C6H12O6
Lactosa. Formula: C12H22O11
Reactivo de Fehling.
RESULTADOS
Tabla 1 Reconocimiento de Carbohidratos Prueba de Molish
PRUEBA DE MOLISH ( C10H7O/ H2SO4 )
Compuesto Características Resultado
Sacarosa
C12H22O11
Se observó la aparición de dos capas, la primera de color violeta y un precipitado de
color rojoPositivo
Fructosa
C6H12O6
Se observó la aparición de dos capas, la primera de color violeta, el precipitado de color rojo pero en mayor cantidad que la
presentada por la sacarosaPositivo
Tabla 2 Reconocimiento de Carbohidratos Prueba de Fehling
PRUEBA DE FEHLING
Compuesto Característica Resultado
Fructosa
C6H12O6
Precipitado rojoPositivo
Sacarosa
C12H22O11
Precipitado rojoNegativo
Tabla 3 Reconocimiento de carbohidratos prueba de lugol o yodo
PRUEBA DE LUGOL : I2 (1%) en equilibrio con KI (2%) en agua destilada
Compuesto Característica Resultado
Almidón
C6H10O5
Coloración café-rojiza oscura Positivo
Tabla 4 Reconocimiento de carbohidratos reactivo de Tollens
PRUEBA CON EL REACTIVO DE TOLLENS
Compuesto Características Resultado
Fructosa
C6H12O6
Coloración rojizaPositivo
Sacarosa
C12H22O11se mantiene la coloración azul
Negativo
Tabla 5 Reconocimiento de carbohidratos – reactivo de Benedict
PRUEBA CON EL REACTIVO DE BENEDICT
Compuesto Características resultado
Sacarosa
C12H22O11
No se produjo ningún cambio de coloración
Negativo
Galactosa
C6H12O6
Se produjo un cambio de coloración del azul claro a rosado evidenciando el proceso de reducción
Positivo
Tabla 6 Reconocimiento de carbohidratos- prueba de Barfoed
PRUEBA DE BARFOED
Compuesto Características Resultado
Sacarosa
C12H22O11
Coloración azul Negativo
Fructosa
C6H12O6
Coloración azul Negativo
Tabla 7 Reconocimiento de carbohidratos- prueba de Seliwanoff
PRUEBA DE SELIWANOFF
Compuesto Características Resultado
Sacarosa Coloración rosada clara Positivo
C12H22O11
Fructosa
C6H12O6
Coloración rosada intensa Positivo
Tabla 8 Reconocimiento de carbohidratos- prueba de Bial
PRUEBA DE BIAL
Compuesto Características Resultados
Sacarosa
C12H22O11
Coloración anaranjado claro Negativo
Fructosa
C6H12O6
Coloración anaranjado oscuro Negativo
Tabla 9 Reconocimiento de carbohidratos- prueba del Ácido Músico
PRUEBA DEL ÁCIDO MÚSICO
Compuesto Características Resultado
Galactosa
C6H12O6
Se forman los cristales Positivo
Sacarosa
C12H22O11
No se forman cristales Negativo
Tabla 10 Reconocimiento de carbohidratos- formación de osazonas
FORMACION DE OSAZONAS
Compuesto Características Resultado
Galactosa
C6H12O6
Coloración amarilla y cristales del mismo color
Positivo
Fructosa
C6H12O6
Coloración amarilla pero no aparecen cristales
Negativo
Tabla 11 Reconocimiento de carbohidratos- Prueba para disacáridos
PRUEBA PARA DISCARIDOS – SACAROSA
Tubo con Características Resultado
HCl Coloración amarilla Positivo
NaOH Coloración ligera rosada Negativo
H2O Traslucido Negativo
Tabla 12 Reconocimiento de carbohidratos- Prueba para disacáridos
PRUEBA DE WOLHK
Compuesto Características Resultado
Lactosa
C12H22O11
Ligera capa superior rojiza Positiva
Fructosa
C6H12O6
Traslucido Negativo
ANALISIS DE RESULTADOS
Ensayo
Prueba de
Molisch
La reacción de la fructosa con el H2SO4 concentrado, forma un furfural o un
derivado del furfural, que se reconoce con el alfa naftol por formación de un
color purpura violeta, el H2SO4 concentrado descompone el carbohidrato
presentándose una hidrolisis en los enlaces glucosidicos.
Este tipo de reacción es de adicción nucleofilica y de tipo SN1, en el cual el H 2SO4
concentrado presenta una hidrolisis de los enlaces glucosidicos y con el alfa
naftol se precipitan para dar una coloración violeta que es el positivo para los
hidratos de carbono.
Ilustración 1. Reacción del Monómero con el H 2 SO 4 concentrado
Ilustración 2 Reacción del derivado furfural con el Alfa naftol
Reactivo de
Benedict
En este ensayo se identifican los azucares reductores, todos los monómeros
contienen en sus extremos funciones químicas (Aldehídos y Cetonas) que pueden
reducir otras sustancias.
En la reacción con el reactivo de Benedict, la galactosa al ser una aldosa reduce
el complejo cúprico, desapareciendo el color azul intenso, por un color rojo
ladrillo que el cual es positivo para este ensayo.
La sacarosa es la unión por los dos extremos reductores de la glucosa y la
fructosa, por lo consiguiente no podrá efectuar esta reducción del ion cúprico.
Ilustración 3 Reacción de la glucosa con el Reactivo de Benedict
Reactivo de
Fehling
En presencia de agentes oxidantes, iones metálicos como el Cu+2, los
monosacáridos presentan varias reacciones de oxidación. Presentándose un
cambio de coloración a rojo ladrillo indicando la presencia de un azúcar
reductor, Para el ensayo con la sacarosa al ser esta la unión de los extremos
nucleofilicos de la glucosa y la fructosa no posee iones libres para formar la
reacción de reducción.
Ilustración 4 Reacción de los Carbohidratos con el Reactivo de Fehling
Reactivo de
Tollens
El ensayo con el reactivo de Tollens es una reacción de oxidación, en la cual se
identifica a las aldosas, ya que las cetosas no reaccionan. En la reacción el
reactivo de Tollens se oxida totalmente, y genera el espejo de plata, ya que el
ion de plata se reduce a plata elemental. Sin embargo la fructosa si reduce el
reactivo de Tollens, esto se debe a que la fructosa se isomeriza fácilmente en
una mezcla de aldosas (glucosa y manosa) en una disolución básica por una serie
de desplazamiento tautomericos ceto-enol1.
Ilustración 5 Reacción de los Carbohidratos con el Reactivo de Tollens
Prueba de
Barfoed
El reactivo de Barfoed es una prueba para distinguir entre monosacáridos y
disacáridos, en nuestro ensayo el resultado no fue representativo ya que la
sacarosa que trabajamos no era la indicada, para esta prueba.
Teóricamente la velocidad de reacción al reducir el ion Cu+2 , por parte del
monómero debe ser más rápida que la del disacárido, Esta reacción está limitada
al tamaño de la molécula, siendo la reacción de los monómeros mucho más
rápida que los disacáridos
Ilustración 6 Reacción de los Carbohidratos con el Reactivo de Barfoed
Prueba de
lugol
El yodo se introduce en las espiras de la molécula del almidona, por lo cual este
toma una coloración oscura. El almidón es coloreado de azul en presencia de
Lugol, debido a una adsorción o fijación del I-3sobre las unidades de glucosa de la
amilosa.
Prueba de
Seliwanoff
Tanto las aldosas como las cetosas en presencia de ácidos minerales y en un
medio caliente sufren procesos de deshidratación, lo cual da como producto un
anillo pentagonal de furfural o hidroximetilfurfural, según sea el monosacárido
pentosa o hexosa, los furfurales se condensas dando una coloración roja. Las
cetosas se deshidratan más rápido que las aldosas, lo cual permite
diferenciarlos. En la prueba de Seliwanoff la fructosa al ser una cetohexosa da
un resultado positivo, en cuanto a la sacarosa esta al contener fructosa da
también positivo si se deja correr el tiempo adecuado para que se efectué la
hidrolisis acida en donde la sacarosa libera fructosa.
Ilustración 7. Reacción de las cetohexosas con el reactivo de Seliwanoff
Prueba de Bial Esta prueba se basa en la formación de furfural, al hacer reaccionar pentosas
con HCl y posteriormente con orcinol. El furfural es un aldehído electrofilico, en
presencia de ácido, adiciona fenoles (con pérdida de agua) produciendo
sustancias altamente coloreadas, las pentosas originan una coloración azul-
verde. En la prueba de Bial no se contó con la ribosa, procedimos a realizar la
prueba con fructosa y sacarosa. Tanto la fructosa como la sacarosa al no ser
pentosas no dan una coloración positiva, sin embargo las hexosas al reaccionar
con el reactivo de Bial originan una coloración verde, café o café-rojiza, razón
por lo cual en la fructosa se observó una coloración café –rojiza oscura y en la
sacarosa una coloración similar pero clara. Para la pentosas la reacción es:
Ilustración 8. Reacción de las pentosas con reactivo de Bial
Prueba del
ácido músico
La prueba de ácido músico permite identificar la galactosa. El HNO3 oxida tanto
al grupo aldehído como al alcohólico primario para formar ácidos dicarboxilico,
el ácido músico insoluble se forma gracias a la oxidación de la galactosa, este
ácido dicarboxilico al ser insoluble precipita en forma de cristales.
Ilustración 9. Reacción de la galactosa con HNO3
Formación de
osazonas
Las aldosas y las cetosas al poseer un grupo aldehído y cetona respectivamente
pueden reaccionar con la fenilhidrazina para formar fenilhidrazonas, si se utiliza
un exceso de fenildidrazina se forma una osazona que contiene dos residuos de
fenilhidrazina por molécula, mientras que una tercera molécula del reactivo se
convierte en anilina y amoniaco1. La osazona formada por la galactosa (aldosa)
es insoluble y se presenta en forma de cristales amarillos.
Ilustración 9 . Formación de osazonas
Prueba para
disacáridos
Sacarosa
Prueba de
Wolhk
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
hemiacetálitica, el HCl hidroliza la sacarosa dando lugar a la glucosa y la
fructosa, sus monosacáridos integrantes. Al aplicar la prueba de Benedict y la de
Seliwanoff estas dan positivo. La hidrolisis acida de su enlace glicosidico permite
que sus mono sacáridos glucosa y fructosa (azucares reductores) reaccionen
con el reactivo de Benedict, por otro lado la glucosa y la fructosa en la prueba
de Seliwanoff también arroja un resultado positivo, a causa de las razones
anteriormente expuestas (ver prueba de Seliwanoff).
La prueba de Wolhk permite identificar la lactosa. Lactosa es un azúcar
reductor, forma una osazona y existe en formas alfa y beta que mutarrotan., se
toma como resultado positivo la aparición de una coloración rojiza; en nuestra
muestra de lactosa se observó una ligera capa superior rojiza mientras que en
nuestro blanco no hubo ningún cambio.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué diferencia existe entre
azucares reductores y no
reductores?
Los azucares reductores poseen un
grupo carbonilo libre, lo cual les
permite reducirse, en cambio en los
azucares no reductores el grupo
carbonilo se encuentra combinado en
unión glicosidica, haciendo que estos
carezcan de capacidad reductora.
2. ¿cómo puede justificar el hecho de
que la glucosa, al igual que la
fructosa de prueba positiva para
azucares reductores?
Tanto la glucosa como la fructosa son
considerados azucares reductores, es
decir se oxidan fácilmente con
oxidantes suaves, los dos poseen
carbonos libres en forma de
hemiacetales otorgándoles la
capacidad de reducir.
3. Consulte las estructuras en forma
abierta o cerrada de los
siguientes azucares y consulte de
donde se extraen o en donde
abundan y para que se emplean
cada una de ellas:
a) Manosa
Forma abierta Forma
cerrada
La manosa se encuentra en las gomas
vegetales y es constituyente de muchas
proteínas.
b) Galactosa
La galactosa es sintetizada por las
glándulas mamarias para producir lactosa,
que es un disacárido formado por la unión
de glucosa y galactosa, por tanto el mayor
aporte de galactosa en la nutrición
proviene de la ingesta de lactosa de la
leche. Es un monosacárido que se obtiene
en el intestino, por medio de la acción de
la enzima lactasa. se convierte en glucosa
en el hígado como aporte energético,
forma parte de los glucolípidos y
glucoproteínas de las membranas
celulares de las células sobre todo de las
neuronas
c) Lactosa
Está presente en todas las leches de los
mamíferos. La lactosa representa una
fuente energética de fácil utilización y
favorece la absorción de calcio y
magnesio.
d) Fructosa
Se encuentra en los vegetales, las
frutas, la miel, la hidrolisis del azúcar
de caña y de la inulina. El hígado la
almacena en forma de glucógeno
también es convertida en glucosa y
utilizada por el organismo.
e) Almidón
Es un homopolisacárido de reserva
energética predominante en las plantas,
constituido por la unión de grandes
cantidades de monómeros de glucosa.El
almidón se encuentra en los amiloplastos de
las células vegetales, sobre todo en las
semillas, las raíces y los tallos, incluidos
los tubérculos.
f) Sacarosa
Abundante en la frutas y vegetales, es
usado por la abejas para hacer miel, es
usada como edulcorante, fuente de
energía y conservante.
g) maltosa
Se encuentra en la cerveza, en los
granos de cebada, se puede obtener
por hidrolisis de almidón y
glucógeno. Se usa como edulcorante y
en jarabes.
h) Ribosa
La fuente principal de la ribosa son
los ácidos nucleicos, es vital para los
elementos estructurales de los ácidos
nucleicos y de las coenzimas como
ATO, NAD+, NADP+,
flavoproteinas, intermediario en la via
de las pentosas.
CONCLUSIONES
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
suaves como el reactivo de fehling o
de Tollens o la capacidad de formar
osazonas, además esta clase de
reacciones permiten diferenciar
monosacáridos de disacáridos como la
sacarosa.
Los monosacáridos se diferencia de
los disacáridos (sacarosa) por su
poder reductor, poder que es otorgado
por el carbono libre que posee, los
monosacáridos a su vez se subdividen
en aldosas y cetosas, y en pentosas o
hexosas, estos fueron identificados y
diferenciados mediante la prueba de
Tollens, de Seliwanoff y de Bial, en
las que se evidencio la velocidad de
deshidratación de las aldosas y
cetosas, y la formación de furfural o
hidroximetil furfural, según provenga
una pentosa o hexosa.
La sacarosa al hidrolizarse libera a sus
monosacáridos constituyentes: la
glucosa y la fructosa, debido a esto la
sacarosa presento resultados positivos
en la prueba para disacáridos y en la
prueba de Seliwanoff.
BIBLIOGRAFIA
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orgánica: Bioquímica. Estados Unidos
2. Morales. (2005)Reconocimiento de los
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(2008) .CengageLearning Editores, S.A.