Practica
#1
IDENTIFICACION
DE CARBOHIDRATOS
INTRODUCCION:
Los Carbohidratos son Polihidroxialdehidos
y Polihidroxicetonas y sus derivados o compuestos que puedan hidrolizarse a
estos.
Aquellos carbohidratos que ya no pueden
hidrolizarse a otros mas sencillos se llaman Monosacáridos, que podrán ser
Aldosas o Cetosas según que contengan la función aldehído o cétona en
sus moléculas. Según en número de carbonos en la molécula serán Aldotriosas o
Cetotriosas; Aldotetrosas y Cetotetrosas; Aldopentosas o Cetopentosas;
Aldohexosas o Cetohexosas; Aldopentosas o Cetoheptosas.
Si por hidrólisis un Carbohidrato complejo
da unos pocos monómeros o monosacáridos entonces se le llama Oligosacárido,
que según el número de monómeros que contenga la molécula y salgan por
hidrólisis será Disacáriso, Trisacárido, Tetrasacárido o Pentasacárido.
Si un Carbohidrato complejo da cientos o
miles de monosacáridos, entonces se le llama Polisacárido. Si los monómeros
resultantes son de un solo tipo, se tratara de un Homopolisacárido, y si los
monómeros resultantes son de dos o más tipos diferentes entonces se tratara de
un Heteropolisacarido.
PRINCIPALES
CARBOHIDRATOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA:
MONOSACARIDOS:
Gliceraldehido (Aldotriosa), Dihidroxicetona
(cetotriosa). (3 carbonos).
·
Treosa
y Eritrosa (Aldotetrosa), Eritrulosa (cetotetrosa). (4 carbonos).
·
Ribosa, Xilosa, Aribinosa (Aldopentosas), ribulosa,
xilulosa (cetopentosas) (5. Carbonos).
·
Glucosa, Manosa, Galactosa (Aldohexosas), Fructosa,
sorbosa (cetohexosas) (6. Carbonos).
·
Heptulosa
(cetoheptosa) (7. Carbonos).
OLIGOSACARIDOS:
Maltosa, Lactosa, Sacarosa
(Disacáridos) (12 C)
·
Rafinosa,
Melezitosa (Triosacáridos) (18 C)
·
Estaquiosa
(Tetrasacáridos) (24 C)
·
Verbascosa
(Pentasacárido) (30 C)
POLISACARIDOS:
Almidón,
Glucógeno, Celulosa, Insulina, (Homopolisacaridos).
·
Acido
Hialurónico, Heparina, Condroitinas, (Heteropolisacáridos).
Carbohidratos
Reductores:
Son aquellos carbohidratos (fundamentalmente
monosacáridos y polisacáridos), que tienen su grupo funcional aldehído o cetona
libre o potencialmente libre. Libre si la molécula existe en forma abierta,
potencialmente libre si la molecula existe en forma cíclica los carbohidratos
reductores se llaman asi por que tienen la propiedad de reducir las soluciones
alcalinas de cobre, que luego al calentarse producen un precipitado de oxido
cuproso que es de color rojo ladrillo, perfectamente identificado.
Todos los monosacáridos, aun si existen en
forma cíclica son reductores. Los disacáridos que tengan hidroxilo del carbono
anomérico de alguno de los monómeros libre, también serán reductores, aun
cuando mas lentamente, por ejemplo la Maltosa y la Lactosa, pero aquellos que
estén unidos por sus 2 carbonos anoméricos, como la sacarosa, no serán
reductores, amenos que se rompa la unión y salgan libres de los monómeros. A
medida que el numero de monómeros aumenta, las características reductoras se
ban asiendo mas y mas leves. De ahí que los polisacáridos, a pesar de tener su
ultimo monómero con grupo funcional potencialmente libre, en la practica nunca
lo son. Pero si los polisacáridos se hidrolizan, entonces si se mostraran las
características reductoras de sus monómeros constituyentes.
FUNDAMENTO DE LAS REACCIONES:
1.- Reaccion de FEHLING:
Identifica
carbohidratos reductores en general cuando se calienta su carbohidrato reductor
en una solución alcalina de cobre, se inestabilisa la doble ligadura que cambia
constantemente de posición dando origen a los compuestos llamados enedioles.
Los enedioles en algún momento se rompen por la doble ligadura dando fragmentos
de gran potencia reductora, esos fragmentos, en presencia de iones cúpricos, se
convierten en fragmentos acidos, ala vez que los iones cúpricos pasan a
cuprosos. Los iones cuprosos entonce se combinan con los hidroxilos de la
solución para formar hidroxico cuproso que es color amarillo. El hidróxido
cuproso con el calor se convierte en oxido cuproso que precipita dando el color
rojo ladrillo característico que lo identifica.
2.- Reaccion de BARFOED:
Identifica
carbohidratos de flores, y puede distinguir entre monosacáridos y disacáridos.
La reacción utiliza un reactivo oxidante mas débil, por lo que las condiciones
de reacción son mas bien acidas que alcalinas. Es una reacción un poco mas
lenta qe la de FEHLING. El reactivo es acetato cúprico disuelto en acido
acético diluido.
El
carbohidrato reductor, al contacto con el reactivo da en característico
precipitado de color rojo ladrillo. Los monosacáridos
Reductores
dan la reacción positiva en poco tiempo, de 2 a 5 minutos mientras que los
disacáridos reductores la dan positiva pero mas lentamente, de 5 a 10 minutos.
En
una mezcla de monosacáridos y disacáridos reductores, bastara filtrar el primer
precipitado que aparesca, que corresponderá al monosacárido, y esperar la
formación de un nuevo precipitado que corresponderá al disacárido.
3.- Reaccion de SELIWANOFF:
Identifica
carbohidratos cetohexosas.
Al
reaccionar una cetohexosa fructosa también es característica, con acido
clorhídrico, el carbohidrato pierde moléculas de agua, dando como resultado el
5-hidroximetilfurfural. Esta molecula reacciona con el resorcinol dando un
complejo de color rojo intenso, que será signo de la presencia de la
cetohexosa. No es precipitado, si no complejo de color rojo intenso. La
reacción es muy rápida, en cuanto a la formación del complejo lo que varia, en
cuanto a tiempo, en la formación de 5-hidroximetilfurfural. Las cetohexosas lo
dan rápidamente mientras que las aldohexosas lo dan lenta y débilmente, por lo
que esta reacción se considera mas bien característica para identificación de
cetohexosas (fructosas).
4.-
Reaccion de BIAL:
Identifica
carbohidratos aldopentosas.
Al
reaccionar con aldopentosa el acido clorhídrico, pierde moléculas de agua, y
produce la sustancia conocida con el nombre de furfural. El furfural puede
reaccionar en medio acido con el orcinol. Si en esas condiciones se agrega una
pequeña cantidad de cloruro férrico, se formara un complejo de color verde. Las
cetopentosas no dan esta reacción si no que dan un complejo de color rojo. Las
cetohexosas y las metilpentosas dan un color naranja, y al reposar producen un
precipitado de color verde oscuro. Las triosas y los acidos 5-cetoaldonicos dan
positova la reacción, asi como los acidos uronicos, por lo que hay que tener
cuidado en la mezcla de reccion no existe estos compuestos si es que se quiere
demostrar la presencia de las aldopentosas.
Esta
reacción sirve para identificar acido ribonucleico, puesto que las condiciones
acidas hidrolizan el acido nucleico y sus ribosas libres darán positiva la
reacción.
La
presencia de hexosas no interfiere con la reacción siempre que no halla
calentamiento prolongado, en cuyo caso las hexosas interferirán con la
producción de un precipitado rojo.
MATERIAL NECESARIO:
1
gradilla. 1 vaso de
precipitado de 100 ml.
2
pipetas de 5 ml. 1 probeta de 50 o
100 ml.
2
pipetas de 1 ml. 2 pinzas para
tubo de ensaye.
Mechero,
tripie y tela 15 tubos de ensaye de
18x150.
de
asbesto.
1 vaso
de precipitado
de 600
ml.
PROCEDIMIENTO:
Reacción
del Fheling:
1.-
con el vaso de precipitados de 600 ml., tripie y tela de asbestos, instale un
baño de agua; y prenda su mechero para calentar el agua hasta la ebullición.
2.-
coloque en su gradilla, cinco tubos de ensaye de 18x150, y márquelos del 1 al
5.
3.-
pipetee 5 ml de glucosa al tubo 1; 5.0 ml de fructosa al tubo 2; 5.0 ml de
sacarosa al tubo 3; 5.0 mil de lactosa al tubo 4; 5.0 ml de maltosa al tubo 5.
4.-
agregue 5 ml del reactivo fehling, ya preparado, a cada uno de los cinco tubos.
5.-
cuando el agua del baño este hirviendo, coloque los cinco tubos al mismo
tiempo, dentro del vaso, y anote el tiempo.
6.-
una vez que aparezca el precipitado característico de color rojo ladrillo en la
mayoría de los tubos, (uno a tres minutos), saque todos los tubos del agua
hirviendo, y colóquelos en su gradilla.
7.-
anote sus resultados, indicando cuales fueron los carbohidratos que dieron
positiva la reacción y el tiempo en que apareció el precipitado. Los tubos con
reacción positiva serán los que contienen carbohidratos reductores.
8.-
una vez anotados sus resultados lave inmediatamente los tubos donde hubo
precipitado, pues si se tarda, luego no se podrá quitar la mancha del
precipitado.
Reacción
de Barfoed:
1.-
Repita los pasos dos y tres de la reacción anterior.
2.-
agregue 5.0 ml del reactivo barfoed, ya preparado, a cada uno de los cinco
tubos.
3.-
Coloque los cinco tubos al mismo tiempo en el agua hirviendo y anote el tiempo.
4.-
Espere hasta 10 minutos, observando cuidadosamente la aparición de
precipitados, y el tiempo en que esto sucede. Anote sus resultados indicando
que tubos fueron positivos para la prueba. Esos serán los que contengan
carbohidratos Disacáridos.
NOTA:
En
caso de existir Monosacáridos y Disacáridos mezclados en el mismo tubo de
ensaye, aparecerá un precipitado en uno a tres minutos, que corresponderá al
monosacárido. Se filtra ese precipitado, y se continúa el calentamiento para
observar la aparición de un segundo precipitado, que corresponderá al
Disacárido, en unos cinco a 10 minutos.
REACCION
DE SELIWANOFF:
1.-
Coloque en su gradilla 3 tubos de ensaye y márquelos.
2.-
Pipetee 1 ml. de xilosa al tubo 1; 1 ml de glucosa al tubo 2; y 1 ml de
fructosa al tubo 3.
3.-
Agregue 5 ml. del reactivo SELIWANOFF, ya preparado a cada uno de los 3 tubos.
4.-
Coloque los 3 tubos al mismo tiempo en el baño de agua a ebullición.
5.-
Anote sus resultados en cuanto a aparición de color y tiempo. Aquellos tubos
que den positivo la prueba serán los que contengan cetohexosas.
REACCION
DE BIAL:
1.-
Coloque en su gradilla 3 tubos de ensaye y márquelos.
2.-
Pipetee 0.5 ml. de xilosa en el tubo 1; 0.5 ml. de glucosa en el tubo 2; y 0.5
ml. de fructosa en el tubo 3.
3.-
Agregue 5 ml. del reacctivo de BIAL, ya preparado a cada uno de los 3 tubos.
4.-
Coloque los 3 tubos al mismo tiempo en el baño de agua hirviendo.
5.-
Anote sus resultados, indicando que tubos dieron positivo la reacción, que será
los que contengan carbohidratos pentosas.
PREPARACION DE
REACTIVOS:
-Reactivo
de FEHLING: (1 litro)
Solución a: Disolver 34.65 gr. De sulfato cúprico
pentahidratado (CuSO4.5 H2O), en suficiente agua destilada, para hacer 500
ml.
SOLUCION
B: Dosolver 178 gr de tartrato doble de sodio y potasio y 50 gr. De hidróxido
de sodio, en suficiente agua destilada para hacer 50 ml. antes de usarse,
mezcle las soluciones A y B en partes iguales, de acuerdo con la cantidad que
se vaya a usar. La mezcla es inestable, pero las soluciones individuales son
estables, asi que no mezcle mas de lo que se ba a usar cada dia.
REACTIVO
DE BARFOED: (1
litro)
Disolver
66.5 gr de acetato de cobre en poco menos de 1 litro de agua destilada. Filtrar
a travez de whatman 1, y agregar 24.8 ml. de acido acético a 38%. Aforar a 1
litro.
Solución
de acido acético a 38%. Aforar 9 ml. de acido acético glacial a 25 ml. con agua
destilada.
Reactivo
de Seliwanoff: (500 ml.)
Disolver 250 miligramos de resorcinol en un poco de agua destilada y
aforar a 50 ml (solución al 0.5%). Agregar 170 ml de acido clorhídrico
concentrado y aforar a 500 ml con agua destilada. (Mucho cuidado al agregar el
agua al acido).
Reacción
de Bial: (180 ml.)
Disolver 60 miligramos de Orcinol en 20 ml de agua destilada. Agregar
100 ml de acido clorhídrico concentrado. Añadir 12 miligramos (unos cuantos
granitos) de cloruro Férrico, y aforar a 180 ml con agua destilada.
Soluciones
de carbohidratos: todos a concentración de 0.1 M. xilosa (o Arabinosa) (50 ml):
pesar 750 miligramos de xilosa o arabinosa, y disolverla en suficiente agua
destilada para hacer 50 ml (si es necesario se diluye 1-10).
Glucosa:
(300 ml): pesar 5.4 grs de glucosa. Agregarlos lentamente y con agitasion
constante (para evitar la formación de grumos insolubles), a unos 250 ml de
agua destilada, y aforar finalmente a 300 ml.
Fructosa:
(300 ml): pesar 5.4 grs de fructosa. Disolver en un poco de agua destilada y
aforar a 300 ml.
Sacarosa:
(300 ml): pesar 10.8 grs de sacarosa. Disolverla en un poco de agua destilada y
aforar a 300 ml.
Maltosa:
(300 ml): pesar 10.8 grs de maltosa. Disolverla en un poco de agua destilada y
aforar a 300 ml.
Lactosa:
(300 ml): pesar 10.8 grs de lactosa. Disolverla en un poco de agua destilada y
aforar a 300 ml.
Cuestionario:
1.- Cual es el
fundamento de la reacción de fehling?
R=Se
utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve para
demostrar la presencia de glucosa, así como para detectar derivados de esta
tales como la sacarosa o la fructosa.
El
reactivo de Fehling consta de :
-Fehling
A: CuSO4 disuelto en H2O
-Fehling
B: NaOH y tartrato Na-K disuletos en agua.
2.- Cual es el
fundamento de la reacción de barfoed?
R=
Es utilizado para detectar
monosacáridos. Se basa en la reducción de cobre (II) (En forma de acetato) a
cobre (I) (En forma de óxido), el cual forma un precipitado color rojo ladrillo.
Los
disacáridos también pueden reaccionar, pero en forma más lenta. El grupo
aldehído del monosacárido que se encuentra en forma de hemiacetal se oxida a su
ácido carboxílico correspondiente. Muchas sustancias, entre ellas el cloruro de
sodio, pueden interferir en la prueba. Esta prueba fue descrita por primera vez
por el químico danés Christen Thomsen Barfoed y se utiliza principalmente en
botánica. La prueba es similar a la prueba de Fehling.
3.- Cual es el
fundamento de la reacción Seliwanoff?
R=
Los azucares son distinguidos a traves
de su función como cetona o aldehído. Si el azúcar contiene un grupo cetona, es
una cetosa, y si contienen un grupo aldehído, es una aldosa. Esta prueba esta
basada en el hecho de que, al calentarlas, las cetosas son deshidratadas más
rápido que las aldosas.
4.- Cual es el
fundamento de la reacción Bial?
R=
Consiste en la formación de un producto de color azul-verdoso entre el furfural
de los carbohidratos y el orcinol del reactivo de Bial como puede ser de
solubilidad.
5.- Cual es la
diferencia entre el reactivo de Fehling y el de Barfoed en cuanto a su
composición y su efecto de los carbohidratos?
R=
Yo pienso que la diferencia entre estos 2 reactivos es que el reactivo de
fehling tomo un color verde y el de
barfoed un color rojo.
6.- Que obtendríamos
con el reactivo de Fehling si no se calentara la solución?
R=
No cambiarian de color si no se calentaran.
7.- Que técnica hay que
seguir cuando se trata de determinar presencia de disacáridos si en la misma
solución ahí monosacáridos?
R=
8.- Que carbohidratos
dan positiva la reacción de Seliwanoff
en tiempo mas corto que carbohidratos te dan positiva en tiempos mas
largos?
R=
La Fructosa
9.- Se podría usar la
prueba de Seliwanoff para distinguir sacarosa de fructosa? Porque si o porque
no? Cual seria la técnica?
R=
Si, porque la fructosa es la única que reacciona con el reactivo de Seliwanoff.
10.- Porque para la
prueba de Bial hay que evitar el exceso de calentamiento?
R=
11.- Tengo tres frascos,
uno con glucosa otro con manosa y otro con fructosa a los tres les añado
hidróxido de socio 0.5 N. que obtengo como producto en cada uno de los tres
frascos y porque?
R=
Se obtienen enodioles intermediarios, se adiciona un grupo OH a cada uno de los
carbonos. Es medio básico, posiblemente habrá un precipitado por reducción.
12.- Que productos
obtengo al tratar la ribosa con acido concentrado y porque?
R=
13.- En un frasco tengo
glucosa y en otro manosa, y los quise tratar con álcali 0.01 N., pero me
equivoque de frasco y lo que añadi fue acido clorhídrico 0.01 N. que sucederá
en cada frasco?
R=
No sucedería nada, los monosacáridos no reducen en medio acido.
14.- En el laboratorio había
un frasco rotulado lactosa mas fructosa, y otro rotulado glucosa mas ribosa,
pero al hacerse la limpieza del laboratorio se cayeron las etiquetas y ahora no
se sabe cual es cual. Que se puede hacer para poderlos etiquetar correctamente?
R=
Tomar una muestra de cada uno de los frascos y agregarles a cada uno el
reactivo de BARFOED y aquel que de positivo será la glucosa+ribosa.
Investigación:
Investigue
bibliográficamente que determinan las siguientes reacciones, y como se hace la
prueba en cada caso.
1.
Reacción
de Molish.
R=
Es una reacción que tiñe cualquier carbohidrato presente en una disolución; es
llamada así en honor del botánico austríaco Hans Molisch.
Se
utiliza como reactivo una disolución de α-naftol al 5% en etanol de 96º. En un
tubo de ensayo a temperatura ambiente, se deposita la solución problema y un
poco del reactivo de Molisch. A continuación, se le añade ácido sulfúrico e
inmediatamente aparece un anillo violeta que separa al ácido sulfúrico, debajo
del anillo, de la solución acuosa en caso positivo.
2.
Reacción
de Folin.
R=
Es una mezcla de fosfomolibdato y fosfotungstato, usado para la determinación
de antioxidantes fenólicos y polifenólicos.1 Funciona midiendo la cantidad de
sustancia analizada que se necesita para inhibir la oxidación del reactivo.
3.
Reacción
de Tauber.
R=
4.
Reacción
del acido mucico.
El
ácido múcico, se obtiene por la oxidación del azúcar de la leche (lactosa), la
dulcita, la galactosa, la quercita y la mayoría de las variedades de goma
natural que incorporan ácido nítrico.
5.
Reacción
de Benedict.
R=
En química, la reacción o prueba 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.
6.
Reacción
de Nylander.
R=
7.
Reacción
de Tollens.
R=
Es un complejo acuoso de diamina-plata, presentado usualmente bajo la forma de
nitrato. Recibe ese nombre en reconocimiento al químico alemán Bernhard
Tollens.
Se
usa en el complejo diamina-plata(I) es un agente oxidante, reduciéndose a plata
metálico, que en un vaso de reacción limpio, forma un "espejo de
plata". Éste es usado para verificar la presencia de aldehídos, que son
oxidados a ácidos carboxílicos.
OBSERVACIONES:
1.- En la primera parte
a colocamos 4 tubos de ensayo, los colocamos en la gradilla y los en numeramos
a cada uno de ellos le agregamos,
Glucosa,
fructosa, sacarosa y lactosa y a estos les agregamos el reactivo de FEHLING (de
color azul) y lo sumergimos al baño maria por 10 min.
|
Tubo
1-Glucosa
|
Tomo
un color azul-verde
|
|
Tubo
2-Fructosa
|
Empeso
a tomar un color verdoso
|
|
Tubo
3-Sacarosa
|
No
reacciono
|
|
Tubo
4-Lactosa
|
No
reacciono
|
2.- Repetimos los mismos
pasos solamente que a estos les agregamos el reactivo de BARFOED.
|
Tubo
1-Glucosa
|
Tomo
un color rojo pero solo en la parte de abajo.
|
|
Tubo
2-Fructosa
|
Comenzó
a tomar un color rojizo se precipito.
|
|
Tubo
3-Sacarosa
|
No
reacciono
|
|
Tubo
4-Lactosa
|
Tomo
un color muy rojo solo en la parte de abajo al igual que el tubo 1.
|
3.- En este punto usamos
Xilosa, Glucosa, y Fructosa con el reactivo de SELIWANOFF durante 10 minutos.
|
Tubo
1-Xilosa
|
No
reacciono
|
|
Tubo
2-Glucosa
|
No
reacciono
|
|
Tubo
3-Fructosa
|
Tomo
un color rojo ladrillo en 2 minutos.
|
FOTOS:
CONCLUSION:
Los
reactivos que reaccionaban positivo (cambiaban de color) son los que contienen
carbohidratos.
BIBLIOGRAFIA:
UNIVERSIDAD DE SONORA
Maestro:
M.C.
Yamil Bisher Alvarez
Alumna:
Daniela Martínez Esquer
Asignación:
Laboratorio de Bioquimica I
Trabajo:
Reporte de práctica N°1
“IDENTIFICACION DE
CARBOHIDRATOS”
