||||

CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIASANTO DOMINGO

INFORME DE BIOQUIMICA

PERÍODO : Agosto 2013 – Diciembre 2013

ASIGNATURA : Bioquimica

ESTUDIANTES : Cristian Jaramillo

Adrian Borbor

Andrés García

John Góngora

NIVEL : Tercero

DOCENTE : Ing. Freddy Enriquez

FECHA : 15 de Septiembre del 203

SANTO DOMINGO - ECUADOR

2013

TEMA: Extracción e identificación de Carbohidratos

OBJETIVO GENERAL:

Comprobar mediante técnicas sencillas de laboratorio, que tipo de glúcidos están presentes en determinados alimentos de consumo humano tomando como base los conocimientos teóricos adquiridos en la asignatura de bioquímica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Extraer carbohidratos de diferentes extractos vegetales Identificar azucares reductores y no reductores Identificar el almidón y mediante su hidrolisis determinar el poder reductor de los

azucares que lo conforman.

INTRODUCCION:

Sabiendo que los carbohidratos también llamados “hidratos de carbono” son constituyentes de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas y proteínas, se llevó a cabo la identificación de carbohidratos lo cual hace referencia a los cambios que se dieron en cada uno de las muestras de fructosa, sacarosa y almidón, carbohidratos con los que se trabajó con ayuda de la adición de otras sustancias que reaccionaron,   y así pudimos observar cómo fueron esos cambios e identificar los tipos de carbohidratos a los que pertenecían cada uno de los elementos. Palabras Claves: Fructosa, almidón, sacarosa, reacción, mezcla, carbohidratos.

Por medio de este informe daremos a conocer los cambios que se dieron en las sustancias al ser mezcladas en agua con (almidón), fruta dulce (fructosa), y el azúcar (sacarosa), haciendo referencia a estos como fuentes de carbohidratos; y luego al aplicarles otros elementos reactivos como el lugol y el fehling a y b que permitieron identificar y comprobar los principales tipos de carbohidratos al que   pertenecían cada una de las mezclas, si fueron monosacáridos, disacáridos o polisacáridos, y así verificar si fueron positivos o negativos para cada uno; teniendo en cuenta los colores que se adquirieron en cada una de las muestras y cuando fueron expuestas al calor con el baño maría.

Existen muchos tipos de carbohidratos y se encuentran principalmente en los alimentos tipo almidón, como el pan, fideos y arroz, así como en algunas bebidas endulzadas con azúcares.La principal función es proporcionar energía, aunque también desempeñan una función importante para la estructura y el funcionamiento de las células, tejidos y órganos

REVISION DE LITERATURA:

Los carbohidratos

Según McKee (2003), los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.

Clasificación de los Carbohidratos

Atendiendo a la complejidad de su estructura los glúcidos se clasifican en:

1.- Monosacáridos o azúcares simples:

Son alcoholes con 3 hasta 7 átomos de carbono que contienen un grupo aldehído o cetónico, por lo que pueden considerarse como productos de oxidación de alcoholes polivalentes en los que una función alcohólica primaria o secundaria se transforma en un grupo carbonilo (CO). Si este grupo carbonilo es terminal en la cadena, el monosacárido es una aldosa, si no se encuentra en posición terminal, el monosacárido es una cetosa.

Si se toma en cuenta el número de átomos de carbono se dividen en: Triosas Tetrosas Pentosas Hexosa y Heptosas

Los monosacáridos más sencillos son los de 3 átomos de carbono: el gliceraldehído o aldehído glicérido y la dihidroxiacetona, que se obtienen por oxidación de la glicerina.

Los monosacáridos más importantes son: Gliceraldehído y la dihidroxiacetona: ambos compuestos se encuentran en células

vegetales y animales, desempeñan un papel muy importante en el metabolismo de los carbohidratos.

La ribosa y la desoxirribosa: Se encuentran en la naturaleza en la forma cíclica de estructura furanosa, se encuentran en los ácidos nucleicos de todas las células vivas. La ribosa es una intermediaria en la ruta metabólica de los carbohidratos y un componente de algunas enzimas.

La glucosa: Es el azúcar más abundante en la naturaleza. Se encuentra en frutas maduras, se conoce como dextrosa. La glucosa es el azúcar circulante de los animales; la sangre

contiene aproximadamente 0.08 % de glucosa. Requiere el humano para la síntesis de la lactosa (glándulas mamarias). La galactosa se halla en vegetales y animales en forma de numerosos derivados: glucolípidos (sustancia blanca del cerebro, nervios), polisacáridos complejos (pectinas, gomas, agar-agar, mucílagos, etc.).

2.- Disacáridos:

Son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos unidas entre sí por el denominado enlace glucosídico. Por esta razón al hidrolizarse se producen dos unidades monosacáridos. Su fórmula general es:

Tienen sabor dulce, cristalizan bien y son solubles en agua. El término glucosídico se refiere al enlace carbono-oxígeno-carbono que une a los dos componentes del acetal.Los disacáridos naturales más importantes son:

Sacarosa: También llamada azúcar de caña o de remolacha, no se presenta en el organismo animal, aunque es un importante alimento básico, se emplea como edulcolorante de alimentos.La sacarosa está compuesta de dos unidades monosacáridas diferentes, una molécula de glucosa y una molécula de fructosa, con eliminación de una molécula de agua.

El cuerpo humano es incapaz de utilizar la sacarosa o cualquier otro disacárido en forma directa (la molécula es muy grande y no pasa las membranas celulares). El disacárido debe fragmentarse por hidrólisis. Las enzimas catalizan la reacción de hidrólisis, también se logra con HCl.

Polisacáridos: Son los carbohidratos más abundantes que existen en la naturaleza. Sirven como sustancias alimenticias de reserva y como componentes estructurales de las células. Los tres polisacáridos más importantes son: almidón, glicógeno y celulosa.

Almidón: Es el carbohidrato de reserva más importante y la fuente principal de calorías en la dieta humana. Es un polisacárido de origen vegetal que constituye la principal reserva de energía de las plantas. El almidón es un polvo blanco constituido por gránulos de estructura casi cristalina. Es insípido. Es soluble en agua fría y al calentarse en agua tiende a formar una

suspención coloidal llamada engrudo. El almidón está formado por dos fracciones estructurales: la amilosa y la amilopectina.

Reaccion de molisch

Permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra; se basa en la acción hidrolizante y deshidratante que ejerce el ácido sulfúrico sobre estos compuestos. Como se sabe, los ácidos concentrados originan una deshidratación de los azúcares para rendir furfurales, que son derivados aldehídicos del furano. Los furfurales se condensan con los fenoles para dar productos coloreados característicos, empleados frecuentemente en el análisis colorimétrico

Las pentosas y hexosas (tanto aldosas como cetosas) en presencia de ácidos minerales como el ácido sulfúrico y a temperaturas elevadas sufren procesos de deshidratación originando furfural (derivados de pentosas) o hidroximetilfurfural (derivados de hexosas)

Los monosacáridos en caliente y medio muy ácido, sufren una deshidratación que conduce a la formación de un anillo pentagonal de furfural o hidroximetilfurfural, según se parta de pentosas o hexosas. Los oligosacáridos y polisacáridos también sufren estas reacciones, ya que el medio ácido favorece la hidrólisis previa del enlace glicosídico. Los furfurales formados se combinan fácilmente con diversos fenoles y aminas, dando reacciones coloreadas. Estos compuestos, furfural o hidroximetilfurfural, reaccionan con compuestos aromáticos (fenoles, aminas cíclicas o heterociclos) dando productos coloreados. Aunque son pruebas específicas de monosacáridos, los oligosacáridos y polisacáridos también dan positivo, ya que en medio ácido se hidroliza el enlace glicosídico. Se disponen de diferentes técnicas, dependiendo del reactivo utilizado.Reactivo de Fehling

El reactivo de Fehling, también conocido como Licor de Fehling, es una disolución descubierta por el químico alemán Hermann Von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve para demostrar la presencia de glucosa en la orina.El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:Sulfato de cobre cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 ml.Sal de Seignette (Tartrato mixto de Potasio y Sodio), 150 g; solución dehidróxido de sodio al 40%, 3; agua, hasta 1.000 ml.Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II).El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido 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 azúcarreduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor.Se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores, y es útil para demostrar la presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa como la sacarosa o la fructosa.Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con disacáridos, toma el color del ladrillo. (D’Ocon, 1998)

Reacción del lugol con los carbohidratos

La reacción del Lugol es un método que se usa para identificar polisacáridos. El almidón en contacto con el reactivo de Lugol (disolución de yodo y yoduro potásico) toma un color azul-violeta característico. Esa coloración producida por el Lugol se debe a que el yodo se introduce entre las espiras de la molécula de almidón. Por lo tanto, no es una verdadera reacción química, sino que se forma un compuesto de inclusión que modifica las propiedades físicas de esta molécula, apareciendo la coloración azul violeta. Este complejo es sensible a la temperatura, ya que si se calienta el tubo, el color desaparece. Esto se debe a que las espiras del almidón se "desarman", por así decirlo, y el yodo se libera. Una vez frío, las espiras se reorganizan y se vuelve a ver el color. 

Tipos de azúcares reductores

Todos los monosacáridos (azúcares simples que no pueden descomponerse en moléculas más pequeñas) son azúcares reductores. Dos de los tres tipos de azúcares disacáridos (con dos anillos de sustancias químicas), maltosa y lactosa, tienen la estructura química abierta necesaria para actuar como agentes reductores. La estructura simple de los monosacáridos les permite romperse

dos veces tan rápidamente como los disacáridos, mientras que los disacáridos se rompen en sus partes más pequeñas primero.

Tipos de azúcares no reductores

El tercer tipo de disacáridos, sacarosa, y polisacáridos (azúcares con anillos químicas múltiples) son los azúcares no reductores. Los polisacáridos - almidones - tienen estructuras cerradas, que utilizan átomos libres para unir entre sí los anillos múltiples, y tardan mucho más tiempo en descomponerse.

MATERIALES: Materiales ReactivosCuchillo Agua destiladaRemolacha LugolUva Ácido sulfúricoTubos de ensayo Filin A y BVasos de precipitación

Glucosa

Mortero SacarosaMechero LactosaPapa Almidón de papa y yuca

PROCEDIMIENTO:Identificación de Molisch

1. Se coge la papa y se la raya lo más que se pueda, el mismo procedimiento de la papa se lo hace con la remolacha, la uva se coge y con ayuda de un mortero la vamos aplastar la uva no debe tener pepas, y si las posee retírelas.

2. Tomamos 2 tubos de ensayo y de la solución preparada con papa y remolacha, se coloca 0,1 ml de alfa naftol y 1 ml de ácido sulfúrico.

Prueba del azúcar redactora1. Se toman 3 tubos de ensayo y uno va estar con sacarosa otro con glucosa y el último

con fructosa.2. A cada tubo se les coloca filin Ay B, y se los deja calentar en 300ml de agua hasta

que cambien su coloración.3. Se toman 2 tubos de ensayo mas y a cada tubo se le coloca ácido clorhídrico, aun

tubo se le coloca remolacha y al otro sacarosa.4. Se toma otro tubo con 1 ml de almidón de papa más lugol y se lo deja calentar en

agua.

5. Con otro tubo de ensayo se coloca 1 ml de almidón de yuca más ácido sulfúrico y se lo deja calentar en agua.

6. Luego del tubo de ensayo número 5 se toma 1 ml de solución se le añade nuevamente lugol y esperamos ver la coloración que toma.

7. En otro tubo de ensayo se coloca 1 ml de almidón de yuca más ácido clorhídrico y se lo deja calentar en agua.

8. Luego se toma otro tubo de ensayo con 1ml de solución del paso número 7, se le coloca lugol y se lo deja calentar.

9. Se toma 1 ml de la solución de almidón del paso 7 y se coloca filin Ay B y se lo pone a calentar en agua.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

Se rayo la papa, remolacha y las uvas se las aplasto para agregarles 5ml de agua.

A la solución que salió de la papa se coloco en una caja petri y se la puso en la estufa por 24 horas

Cuando se agrego el fehling A y B la muestra de uva (izquierda) se torno azul y la de remolacha (derecha) color verde.

En el jugo de uva se produce una reacción positiva y aparece un precipitado rojo ladrillo al reaccionar el Cu del CuSO4 con el OH hemiacetálico de los azúcares del zumo. El Cu se precipito esto nos da como resultado que es un azúcar reductor.En la remolacha no se produjo este color ya que posee una azúcar no reductora que es la sacarosa.

IDENTIFICACION DE MOLISH

SUSTANCIAS REACCIÓN2 ml de Agua 2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico No reacciono2 ml de Sacarosa 2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico Reacciono formo anillo morado2 ml de Fructosa 2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico Reacciono formo anillo morado2 ml de Glucosa 2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico Reacciono formo anillo morado2 ml de Lactosa 2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico Reacciono formo anillo morado

Para Harris (2004) la reacción que se dio al formar el anillo morado se basa en la acción hidrolizante y deshidratante del ácido sulfúrico sobre los hidratos de carbono. En dicha reacción el ácido sulfúrico cataliza la hidrólisis de los enlaces glicosídico de las muestras y la deshidratación a furfural (en las pentosas) o hidroximetilfurfural (en las hexosas).

Estos furfurales se condensan con el alfa naftol del reactivo de Molisch (reacción de Molisch) dando un producto coloreado (anillo morado).

Se formo el anillo morado en 4 tubos

IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES Y NO REDUCTORES

SUSTANCIAS REACCIÓN2 ml de Sacarosa Fehling A y B Positiva2 ml de Fructosa Fehling A y B Negativo2 ml de Glucosa Fehling A y B Positiva2 ml de Lactosa Fehling A y B Positiva

Todos los monosacáridos son reductores porque tienen un grupo Aldehído (aldosas) libre (en su forma acíclica). Por esa razón la Fructosa no es reductor ya que no poseen un carbono anomérico libre

IDENTIFICACION DE POLISACARIDOS

Según Muñoz (2006) dice que el almidón en contacto con el Lugol toma un color azul-violeta característico se debe a que el yodo se introduce entre las espiras de la molécula de almidón. No es una verdadera reacción química, sino que se forma un compuesto de inclusión que modifica las propiedades físicas de esta molécula, apareciendo la coloración azul violeta. Esto se comprobó en la práctica realizada ya que el almidón se torno de color violeta y la fructosa no.

Al momento de colocar las 2 gotas de lugol un tubo reacciono positivamente.

Este complejo es sensible a la temperatura, ya que si se calienta el tubo, el color desaparece. Esto se debe a que las espiras del almidón se "desarman", y el yodo se libera una vez frío, las espiras se reorganizan y se vuelve a ver el color. 

HIDRÓLISIS DE ALMIDON

El almidón se encuentra compuesto de amilosa y amilopectina. La amilosa es un polisacarido helicoidal no ramificado con enlaces alfa 1-4. Por su parte el lugol se encuentra compuesto de Yodo el cual queda impregnado en el centro de las hélices de la amilosa y es así como en presencia de almidón el producto se torna de un color morado.

CONCLUSIONES:

La identificación de azucares reductores y no reductores se las comprobó por el método de Fehling A y B, en donde salieron reductores la sacarosa, glucosa y lactosa reductores porque tienen un grupo Aldehído libre en su forma acíclica. Mientras que el único no reductor es la fructuosa ya que este no poseen un carbono anomérico libre.

Por medio de la extracción de las uvas, la remolacha y la papa, se pudo decretar las diferentes reacciones, para la identificación de carbohidratos, polisacáridos, de azucares reductores y no reductores en la practica

Al momento de la hidrolisis del almidón que esta formado por amilosa y amilopectina, en la practica formo un color morado por el lugol que contiene yodo este queda adherido en las hélices de la amilosa dando positivo.

A pesar de que la glucosa, fructosa son de composiciones similares no muestran las mismas reacciones como el color al rato de identificarlas.

A través de este informe pudimos ver como se identifican los tipos de carbohidratos de diferentes sustancias las cuales son mezcladas con reactivos químicos que ayudan a identificar estos tipos de glúcidos.

BIBLIOGRAFIA:

D’Ocon MC, García MJ, Vicente JC (1998): Estudio general del metabolismo de los hidratos de carbono. En D’Ocon MC, García MJ, Vicente JC (eds): Fundamentos y Técnicas de Análisis Bioquímico, 1ª Ed. Editorial Paraninfo (Madrid, España).

Harris RA (2004): Metabolismo glucídico I: Principales rutas metabólics y su control. En Devlin TM (eds): Bioquímica, 4ª Ed. Editorial Reverté (Barcelona, España).

Muñoz E (2006): Propiedades químicas de los azúcares. En Lozano JA, Tudela J (eds): Prácticas de bioquímica. Experimentación y Simulación, 1ª Ed. Editorial Síntesis (Madrid, España).

McKee T, Mckee JR (2003): Hidratos de carbono. En Mckee T, McKee JR (eds): Bioquímica. La base molecular de la vida, 3ª Ed. Editorial McGraw-Hill Interamericana (Madrid, España).