CARBOHIDRATOS II PARTE

1. OBJETIVOS:

Estudiar las propiedades del almidn y la celulosa, dos polisacridos importantes.

2. FUNDAMENTO TERICO:Los polisacridos son biomolculas formadas por la unin de una gran cantidad de monosacridos.Se encuadran entre los glcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energticas y estructurales.Los polisacridos son polmeros, cuyos monmeros constituyentes son monosacridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosdicos. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del nmero de residuos o unidades de monosacridos que participen en su estructura. Este nmero es casi siempre indeterminado, variable dentro de unos mrgenes, a diferencia de lo que ocurre con biopolmeros informativos, como el ADN o los polipptidos de las protenas, que tienen en su cadena un nmero fijo de piezas, adems de una secuencia especfica.Los polisacridos pueden descomponerse, por hidrlisis de los enlaces glucosdicos entre residuos, en polisacridos ms pequeos, as como en disacridos o monosacridos. Su digestin dentro de las clulas, o en las cavidades digestivas, consiste en una hidrlisis catalizada por enzimas digestivas (hidrolasas) llamadas genricamente glucosidasas, que son especficas para determinados polisacridos y, sobre todo, para determinados tipos de enlace glucosdico. As, por ejemplo, las enzimas que hidrolizan el almidn, cuyos enlaces son del tipo llamado (14), no pueden descomponer la celulosa, cuyos enlaces son de tipo (14), aunque en los dos casos el monosacrido sea el mismo. Las glucosidasas que digieren los polisacridos, que pueden llamarse polisacarasas, rompen en general uno de cada dos enlaces, liberando as disacridos y dejando que otras enzimas completen luego el trabajo.En la formacin de cada enlace glucosdico sobra una molcula de agua, igual que en su ruptura por hidrlisis se consume una molcula de agua, as que en una cadena hecha de n monosacridos, habr n-1 enlaces glucosdicos. Partiendo de que la frmula general, no sin excepciones, de los monosacridos esCxH2xOx se deduce fcilmente que los polisacridos respondern casi siempre a la frmula general:Cx(H2O)x1

3. MATERIALES Y REACTIVOS:

Vaso de precipitado Cocina Tubos de ensayo Varilla de vidrio Pipetas Soporte universal Mortero Mechero de Bunsen Papel tornasol Papel filtro Cpsula de porcelana Agua destilada Almidn Hidrxido de sodio al 20% Reactivo de Schweitzer Algodn (celulosa) cido sulfrico concentrado Reactivo de Benedict cido clorhdrico concentrado Solucin de yodo

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

A. PRUEBAS CARACTERSTICAS DEL ALMIDN:

a. Solubilidad:

En un vaso de 100ml vierta 25ml de agua destilada y caliente hasta ebullicin. En un tubo de ensayo pequeo ponga 0,25g de almidn y aada unas cuantas gotas de agua fra y mzclelos con una varilla de vidrio hasta formar una pasta. Vierta la pasta al agua hirviendo y agite con la varilla.

b. Accin del yodo:

Prepare una solucin de almidn al 10%, para ello, pese 1g de almidn y ponga en un tubo de ensayo grande y aada 10ml de agua destilada. Agite hasta diluir. En un vaso de 50ml de capacidad, hervir 10ml de agua destilada y traspase a un tubo de ensayo mediano, enseguida vierta en ella 2ml de la suspensin de almidn preparada. Agite con sumo cuidado. En un tubo de ensayo mediano ponga 0,5ml de la anterior suspensin y aada 5 ml de agua destilada caliente. Agite hasta su dilucin. Agregue al anterior tubo 3 a 5 gotas de tintura de yodo. Si aparece una coloracin azul intensa, la reaccin es positiva debido al complejo almidn yodo.

c. Accin de oxidantes dbiles:

En un tubo de ensayo pequeo vierta 2 ml de solucin de almidn antes preparado, agregue 1 ml de licor de Fehling (0,5 ml de A ms 0,5 ml de B). Observe y tome nota. En un tubo de ensayo pequeo ponga unas 10 gotas de nitrato de plata, agregue 1 gota de NaOH al 5%, luego aada algunas gotas de solucin de NH4OH al 5% hasta la disolucin del precipitado (reactivo de Tollens). Vierta al tubo 1 ml de la solucin de almidn al 10%. Cogiendo el tubo con una pinza lleve a bao Mara y caliente. Observe y tome nota.

B. PRUEBAS CARACTERSTICAS DE LA CELULOSA:

a. Solubilidad:

Vierta 4ml del reactivo de Schweitzer en una cpsula y agregue un trocito de algodn (celulosa). Agite hasta su completa dilucin. A la anterior solucin agregue 1ml de HCl , para regenerar la celulosa.

b. Hidrlisis:

En un mortero pequeo ponga un trocito de algodn y agregue unos 3ml de H2SO4 . Con el mazo del mortero pulverice la mezcla durante algunos minutos. Con sumo cuidado aada, poco a poco, 50ml de agua destilada, agitando constantemente la mezcla. Traspase la mezcla a un vaso de 250ml y caliente lentamente (para evitar salpicaduras) con la llama dbil del mechero, previamente dispuesto el vaso en un aro de soporte universal. Caliente por 30 minutos. De vez en cuando agregue pequeas porciones de agua a la solucin, para mantener constante el volumen. Transcurrido el tiempo, enfre la solucin y neutralice cuidadosamente con solucin de NaOH al 20% hasta que el papel tornasol apenas se vuelva azul. En un tubo de ensayo pequeo vierta 2ml de la anterior solucin y aada 5ml del reactivo de Benedict ycaliente en un bao de agua hirviendo por 5minutos.

c. Accin del NaOH:

En un vaso de 100ml vierta 20ml de solucin de NaOH al 20% y sumergir una tira de papel filtro y dejar en reposo por 20 minutos. Decantar la solucin alcalina y lavar la tira de papel con una solucin de HCl . Secar y comparar con papel filtro no tratado.

C. PREPARACIN DE DEXTRINA Y SU RECONOCIMIENTO:

En una pequea cpsula de porcelana ponga 1g de almidn y coloque la cpsula encima de un aro metlico adaptado al soporte universal con malla asbestada. Caliente la cpsula con la llama suave del mechero, removiendo continuamente con una varilla de vidrio, para evitar que se queme. Cuando adquiera color ligeramente oscuro, dejar que se enfre. Dividir en tres partes la dextrina preparada. Una porcin poner en un tubo de ensayo pequeo, diluir con 3 a 5ml de agua destilada, aadir unas 3 o 5 gotas de yodo. En otro tubo de ensayo pequeo ponga una de las porciones de la dextrina y efecte la prueba de Benedict. Humedezca sus dedos con agua destilada y toque la ltima porcin de la dextrina, haga fricciones ligeras y tome nota de las caractersticas que percibe.

5. RESULTADOS:

6. CONCLUSIONES:

El yodo entra a la estructura helicoidal del almidn, y al unirse dentro de estas cadenas provoca un efecto de color de los enlaces en el rango del espectro de la luz de tonos naranjas, que reflejados a nuestros ojos lo percibimos como color azul. Un fenmeno importante que presenta que presenta el almidn es la gelatinizacin, al echar granos de almidn en agua, se produce una dispersin ya que no es soluble, pero los granos son capaces de embeber agua, este fenmeno aumenta con la temperatura. Es un proceso irreversible. A una determinada temperatura el grano se rompe y aparece la gelatinizacin. La solucin de almidn presento un cambio de color, de blanco hacia azul oscuro, despus de aadir el lugol. Forma un complejo yodo amilopectina. El lugol sirve para detectar polisacrido (almidn). La intensidad del color azul del yoduro de almidn es directamente proporcional a la concentracin de almidn, lo cual puede utilizarse para determinar la concentracin de almidn en diferentes muestras. Las dextrinas se pueden detectar con la solucin de yodo, dando una coloracin roja. El yodo entra a la estructura helicoidal del almidn, y al unirse dentro de de estas cadenas provoca un efecto de color de los enlaces en el rango del espectro de la luz de tonos naranjas, que reflejados a nuestros ojos lo percibimos como color azul. Frente a oxidantes dbiles el reactivo de Fehling no oxida a los polisacridos. Y si ocurre lo hace en proporcin baja. El reactivo de Schweitzer destruye la estructura del algodn. El HCl regenera la estructura de la celulosa.

7. BIBLIOGRAFA:

Lehninger, A. L. (2003): bioqumica 4ta Edicin.

8. CUESTIONARIO:

a. Exponga sus observaciones sobre la solubilidad del almidn. Escriba la reaccin de la hidrlisis total del almidn.

b. En qu disolventes y reactivos fue soluble el algodn (celulosa)?, Porqu? En que otros no fue soluble? Por qu?

La celulosa es insoluble en la mayor parte de disolventes ordinarios, pero es soluble en el reactivo de Schweitzer.El reactivo Schweitzer es el hidrxido de cobre (II), Cu (OH)2, disuelto en amoniaco concentrado. Esta disolucin es til para disolver la celulosa.

c. Cmo interpreta el cambio de color del almidn frente al yodo? Escriba su ecuacin.En la deteccin de almidn se emplea el reactivo Lugol, el cual se prepara agregando yodo metlico a una solucin al 1% de yoduro de potasio (1g de yoduro potsico en 100ml de agua destilada). La solucin final que se obtiene presenta colormbar.

El almidn y el yodo forman un complejo de yoduro de almidn, de color azul violceo. Si se le agrega unas gotas de Lugol a una muestra y esta permanece de color amarillento, la reaccin es negativa. Si da un color azul violceo es positivo.

Esa coloracin producida por el Lugol se debe a que el yodo se introduce entre las espiras de la molcula de almidn. Por lo tanto, no es una verdadera reaccin qumica, sino que se forma un compuesto de inclusin que modifica las propiedades fsicas de esta molcula, apareciendo la coloracin azul violetaEste complejo es sensible a la temperatura, ya que si se calienta el tubo, el color desaparece. Esto se debe a que las espiras del almidn se "desarman", por as decirlo, y el yodo se libera. Una vez fro, las espiras se reorganizan y se vuelve a ver el color.

d. Qu diferencias encuentra entre el almidn y la dextrina? Explique sus usos.

Las dextrinas son un grupo de oligosacridos de poco peso molecular producidas por la hidrlisis del almidn. Tienen la misma frmula general que los polisacridos pero son de una longitud de cadena ms corta.Se utilizan como pegamentos solubles en agua, como agentes de espesamiento en la transformacin de los alimentos, y como agentes aglutinantes en productos farmacuticos. En pirotecnia se agregan a las frmulas de fuegos de colores, para que solidifiquen como grnulos o estrellas. Las ciclodextrinas encuentran uso adicional en qumica analtica como matriz para la separacin de sustancias hidrofbicas, y como excipientes en formulaciones farmacuticas. No todas las formas de dextrina son digeribles, y la dextrina indigerible se utiliza a veces en suplementos de fibra diettica.Por ejemplo, la maltodextrina es un polisacrido moderadamente dulce usado como aditivo alimentario, sin relacin con la malta de cebada. Se produce del almidn de maz y se ve generalmente como un polvo higroscpico blanco. La maltodextrina es fcilmente digerible, siendo absorbida tan rpidamente como la glucosa.El almidn es un polisacrido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina. El almidn es importante porque forma parte de nuestra dieta. Se encuentra en las patatas, el arroz, los cereales, las frutas, etc. En una dieta sana, la mayor parte de la energa la conseguimos a partir del almidn y las unidades de glucosa en que se hidroliza.El almidn tambin es muy utilizado en la industria alimentaria como aditivo para algunos alimentos. Uno ms de los muchos utilizados. Tiene mltiples funciones entre las que cabe destacar: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de pelculas, estabilizante de espumas, conservante para el pan, gelificante, aglutinante, etc. El problema surge porque muchas veces no se nos informa de su uso. As, por ejemplo, se utiliza en la fabricacin de embutidos y fiambres de baja calidad para dar consistencia al producto.Hoy en da el almidn tiene otras muchas aplicaciones. Por ejemplo, es un excelente agente antiadherente en mltiples usos. Pero tambin puede utilizarse para todo lo contrario: como adhesivo. Una utilizacin muy interesante del almidn es la preparacin de embalajes de espuma, una alternativa biodegradable a los envases de poliestireno.e. Seale algunos aspectos que diferencian al almidn de la celulosa.

Tanto el almidn como la celulosa son polisacridos y proceden de la polimerizacin de la glucosa que sintetizan los vegetales en la fotosntesis. La diferencia estructural entre ambas es en la diferente orientacin espacial de los monmeros deglucosa. En al almidn todos los monmeros se orientan en la misma direccin y en la celulosa cada monmero sucesivo rota 180 alrededor del eje de la cadena polimrica con respecto almonmeroanterior. Esta distinta conformacin espacial les confiere propiedades distintas. La celulosa es una fibra y es una sustancia estructural constituyendo la pared celular de los vegetales, es el componente principal de la madera algodn, camo, etc. El almidn se usa cono sustancia de reserva y se almacena en los amiloplastos. Se encuentra en semillas, legumbres y cereales, patatas y frutos (bellotas y castaas).

f. Escriba las estructuras de los polisacridos estudiados.

Celulosa

Amilosa (uniones a-1,4)

Amilopectina (uniones a-1,4 y a-1,6)El almidn es una mezcla de dos polisacridos, la amilosa y la amilopectina.

Dextrina

FACULTAD:INGENIERIA

ESCUELA:INGENIERA QUMICA

CURSO:BIOQUIMICA

NOMBRE:BRYAN MACHICADO FLORES

PROFESOR:Ing. RAUL PAREDES MEDINA

AO:SEGUNDO

FECHA DE ENTREGA:10 DE NOVIEMBRE DEL 2011

TACNA - PERU