Metabolitosprimarios.Identificacin de carbohidratos

PRACTICA #5METABOLITOS PRIMARIOS. IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOSObjetivos: Identificar algn tipo de carbohidrato a partir de un extracto tratado.INTRODUCCINLos carbohidratos son compuestos orgnicos formados por carbono, hidrgeno y oxgeno. Estos forman parte e intervienen en una gran cantidad de procesos de los seres vivientes. Los ms importantes son de tres tipos: energticos, de reserva y estructurales. Desde el punto de vista energtico uno de los carbohidratos ms sencillos, la glucosa constituye el material de ms rpido aprovechamiento en el organismo y su oxidacin satisface las necesidades energticas y calricas del mismo.Se les puede clasificar de varias maneras, pero las ms sencillas son: * Aldosas o cetosas, dependiendo que el grupo funcional sea aldehdo o cetona. *Mono-, di-, o poli-sacridos, de acuerdo al nmero de aldosas o cetosas. Los carbohidratos ante un cido fuerte se hidrolizan dando monosacridos, que son luego deshidratados dando furfurales y sus derivados. Estos productos se combinan luego con -naftol originando complejos de color prpura. Esta serie de reacciones pueden determinarse mediante el Reactivo de Molisch, por el cual se puede reconocer todo tipo de carbohidratos. LOS MONOSACRIDOS encontrados en la naturaleza tienen un mnimo de 3 y, en general, hasta un mximo de 7 C, aunque los ms comunes tienen 3, 5 6. En soluciones acuosas los monosacridos con 5 o ms C se encuentran predominantemente formando anillos.DISACRIDOS Los disacridosresultan de la unin de 2 monosacridos. Un caso especial lo constituye la sacarosa, que es el azcar endulzante comn obtenido de caa de azcar o remolacha azucarera, y que constituye la forma de transporte de materia orgnica en la mayora de los vegetales.La sacarosa est constituida por glucosa y fructosa, unidas por sus C anomricos en un enlace 1-2. Esto hace que el disacrido resultante no posea extremo reductor, ya que a travs de dicha unin se completa el acetal correspondiente que no puede ser atacado por los oxidantes dbiles.POLISACRIDOS En las clulas vegetales los polisacridos ms importantes son celulosa y almidn. La celulosa es un polisacrido estructural, y est compuesta por la unin de miles de molculas de glucosa en enlaces 14, los que constituyen verdaderos hilos de molculas alineadas. En cambio el almidn es un polisacrido de reserva que est compuesto de molculas de amilosa y amilopectina. El glucgeno, que es el polisacrido de reserva de los animales, tiene una estructura similar a la amilopectina, pero ms ramificada. Azcares reductores Los monosacridos y algunos di y polisacridos, son conocidos tambin como azcares reductores. Este concepto deriva de la propiedad que tienen los hemiacetales de oxidarse fcilmente en presencia de un oxidante dbil, como lo son el agua de Br, el reactivo de Feehling (sales de Cu o Fe), y el de Tollens (sales de Ag) en medio alcalino.Otros azcares no tienen extremo reductor, y por lo tanto no se pueden oxidar. stos son llamados azcares no reductores, y el caso ms notable es el de la sacarosa, cuyos monosacridos estn unidos por sus C anomricos.Los monosacridos y la mayora de los disacridos (excepto la sacarosa) son azcares reductores debido a la presencia de un grupo carbonilo libre capaz de oxidarse y pasar a cido. En medio alcalino, reducen con facilidad a agentes oxidantes suaves como los iones metlicos Cu2+, Fe3+, Ag+. Estas reacciones redox constituyen la base de las pruebas de Fehling y Benedict, que permiten identificar, e incluso cuantificar, la presencia de azcares reductores en un material biolgico y han sido frecuentemente utilizadas en la determinacin del contenido de glucosa en sangre y orina para el diagnstico de la diabetes mellitus.Si el azcar es reductor se oxida al reaccionar con el reactivo de Fehling, el carbono carbonlico se oxida a cido carboxlico, mientras que el in cprico (Cu+2), antes de color azul intenso, se reduce a in cuproso (Cu+2) que precipita de la disolucin en forma de xido cuproso (Cu2O) de color rojo ladrillo.La glucosa es un monosacrido y por tanto reductor. La reaccin positiva se manifiesta con la formacin de un precipitado de color rojo de xido cuproso. La sacarosa no tiene grupo carbonilo libre por lo que no da reaccin positiva con el Fehling.COMPLEJO YODO-ALMIDON Y SU REVERSIBILIDADLa obtencin de una sustancia colorida al reaccionar el yodo con el almidn se cree que se debe a la formacin de un complejo de coordinacin entre las micelas de almidn y el yodo. Estas micelas estn formadas por cadenas polisacaridas enrolladas en hlice. El yodo se puede colocar centralmente en esas hlices.El color depende del largo de la seccin linear de la molcula del almidn. Por eso la amilosa pura, que es el polisacrido exclusivamente linear, dar con el yodo el color ms intenso de un azul profundo.La amilopectina dar un color azul violeta, mientras que el glucgeno que es la molcula mas ramificada dar un color caf rojizo. La celulosa no da reaccin de color con el yodo. Las dextrinas formadas por hidrlisis del almidn dan un color que vara de caf rojizo a la ausencia de color, dependiendo del tamao de la molcula.El color disminuye cuando la temperatura aumenta, hasta desaparecer por completo, y se intensifica al bajar nuevamente la temperatura. Esto indica la formacin y destruccin de los complejos de coordinacin formados entre el yodo y el almidn.La reaccin del yodo con el almidn nos sirve para detectar el grado de hidrlisis del almidn.HIDRLISIS DEL ALMIDONEl almidn es la reserva de alimenticia de las plantas, pero las clulas para la obtencin de su energa no pueden metabolizar el almidn como tal, sino que es necesario que lo degraden por hidrlisis hasta sus constituyentes monosacridos o glucosas, para que estas puedan metabolizarse en los caminos energticos.El curso de la hidrlisis se puede seguir de dos maneras: o por la desaparicin de la reaccin con el yodo a medida que avanza la hidrlisis, o por la formacin de azucares reductores. Mientras ms hidrolizado este el almidn,mas azucares reductores habr, y menor ser la reaccin con el yodo hasta hacerse totalmente negativa.Las dextrinas son almidones parcialmente hidrolizados. Adems de las dextrinas producidas por accin enzimtica selectiva algunas se producen en la hidrlisis acida incompleta, otras, calentando el almidn con agua en un autoclave. REACCIN DEL LUGOL: Este mtodo se usa para identificar polisacridos. El almidn en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol (disolucin de yodo y yoduro potsico) toma un color azul-violeta caracterstico.- Poner en un tubo de ensayo unos 3ml del carbohidrato a investigar.- Aadir unas gotas de lugol.- Si la disolucin del tubo de ensayo se torna de color azul-violeta, la reaccin es positiva.

Fundamento: La coloracin producida por el Lugol se debe a que el yodo se introduce entre las espiras de la molcula de almidn. No es por tanto, una verdadera reaccin qumica, sino que se forma un compuesto de inclusin que modifica las propiedades fsicas de esta molcula, apareciendo la coloracin azul violeta.LA PRUEBA DE FEEHLINGLa prueba de fehling se basa en la capacidad de los azucares reductores de reducir los iones cpricos. Esta es una solucin alcalina de Cu2 complejado con iones tartrato; la complejacion del cobre es necesaria para mantener su solubilidad.Si un fluido analizado contiene un azcar reductor, el ion cprico se reduce al estado cuproso (Cu) que al calentarse, se precipita en forma de xido cuproso. Esta reduccin del cobre se manifiesta en la desaparicin del color azul oscuro de la solucin reactivo y en la aparicin de un precipitado rojo.- La reaccin ser positiva si la muestra se vuelve de color rojo-ladrillo.- La reaccin ser negativa si la muestra queda azul, o cambia a un tono azul-verdoso.

Se basa en el carcter reductor de los monosacridos y de la mayora de los disacridos (excepto la sacarosa). Si el carbohidrato que se investiga es reductor, se oxidar dando lugar a la reduccin del sulfato de cobre (II), de color azul, a xido de cobre (I), de color rojo-anaranjado.

INFORMACION NUTRICIONAL DE LA NUEZTodas las cantidades indicadas corresponden a 100 gr de nueces.La nuez, como los dems frutos oleaginosos, es muy rica en grasas (60 gr) de las cuales el 90% son cidos grasos insaturados (mono y poli-insaturados).La nuez tiene un alto contenido en protenas (10 a 15 gr), stas contienen todos los aminocidos esenciales aunque son deficitarias en metionina y cistina (como las legumbres) y en lisina (como los cereales).La nuez es relativamente pobre en carbohidratos (4 a 10 gr).La nuez es un alimento muy energtico, pues 100 gr aportan alrededor de 600 kilocaloras de las cuales ms del 80% corresponde a las grasas o lpidos.Las nueces contienen una cantidad importante de fibra diettica (ms de 5 gr), sta se compone sobre todo de fibra soluble en su mayor parte pectinas.La nuez contiene una excelente concentracin de minerales y de oligoelementos. Es muy rica en potasio (690 mg), en fsforo (510 mg), en magnesio (130 mg), en calcio (44 a 6! mg), en hierro (2,4 mg) y otros oligoelementos como cinc, cobre, etcPor su riqueza en cidos grasos esenciales (cido linolnico y cido linoleco), en fibra diettica, en minerales, en oligoelementos y en vitaminas, las nueces constituyen un excelente complemento nutricional.Las nueces se consideran un importante antioxidante gracias a su contenido en vitamina E, que previene del envejecimiento, de ciertos tipos de cncer y de enfermedades cardiovasculares. Aportan cantidades apreciables de vitaminas B1 y B6 que favorecen el buen funcionamiento de los msculos y el cerebro. Las nueces proporcionan minerales como el cobre, el zinc, el potasio, el magnesio y el fsforo. Las nueces son ricas en fibra, que beneficia el trnsito intestinal y previene varios tipos de cncer, como el de colon.VALOR NUTRICIONAL: NUECESHidratos de carbono18.00 g

Almidn1.60 g

Fibra6.50 g

Azcares2.37 g

Glucosa0.08 g

Fructosa0.09 g

Sacarosa2.20 g

Lactosa0.00 g

Maltosa0.00g

Gluten0.00g

Protena16.00g

MATERIAL1 Matraz Erlenmeyer de 100 mls1 mechero de bunsen1 bandeja para B.M.1 agitadorPlaca de porcelana con oradaciones o vidrios de reloj1 gradilla3 tubos de ensaye

Reactivos:Producto pulverizado (1 gramo)HCl diluido (1 ml de HCl y aforar a 100 mls)Solucin de yodo (lugol o yodadura)NaOH al 50 %Licor de Feehling (preparar al momento mezclando partes igualesde reactivo A de Feehling con reactivo B de Feehling al momento de trabajar.

PROCEDIMIENTO1. Pesar 1 gramo de productopulverizado y agregar el HCl diluido hasta cubrir suficientemente (aproximadamente 50 mls) para hidrolizar la muestra.

2. Determinar las etapas sucesivas de la hidrlisis a los tiempos 20 minutos, 30 minutos y 45 minutos o hasta el final de la hidrlisis haciendo la prueba de yodo sobre el fondo blanco de la placa oradada o en vidrios de reloj:Tomar una gota del hidrolizado y agregar una gota de solucin de yodo, mezclar y anotar los diferentes cambios de coloracin que son: incoloro, azul y rojo tenue.

3. Despus de comprobar la reduccin, alcalinizar el preparado adicionando algunas gotas de NaOH 50 % checando con el papel tornasol durante la adicion de cada gota.

4. Agregar 0.5 mls de licor de Feehling (preparado al momento 1:1). Reposar 5 minutos y leer los cambios de color.Azul o blanco= sin carbohidratos (azucares reductores)Amarillo o tonos cafs= presencia de los carbohidratos (azucares reductores).

TABLA DE RESULTADOS OBTENIDOS

TIEMPOCOLORCOMPUESTO

20 MINUTOSRojo tenueAlmidn

20 MINUTOSRojo tenueAnillo dextrina

20 MINUTOSAzulEritrodextrina

30 MINUTOSRojo tenueAlmidn

30MINUTOSRojo tenueAnillo dextrina

30 MINUTOSAzulEritrodextrina

45 MINUTOSRojo tenueAlmidn

45 MINUTOSRojo tenueAnillo dextrina

45 MINUTOSAzulEritrodextrina

20 MINUTOSPRUEBA DE LUGOL

PRUEBA CON NaOH. Color rojizo. Azcarreductor.PRUEBA DE FEEHLINGColor azul. Prueba negativa. Azcar reductor.PRUEBA DE LUGOLColor rojizo. Prueba negativa. Azcar reductor.

30 MINUTOSPRUEBA CON NAOH AL 50% PRUEBA DE FEEHLINGColor azul. Prueba negativa. Azcar reductor.PRUEBA CON NaOH. Color rojizo. Azcarreductor.PRUEBA DE LUGOLColor rojizo. Prueba negativa. Azcar reductor.

45 minutosPRUEBA DE FEEHLING

PRUEBA DE FEEHLINGColor azul. Prueba negativa. Azucar reductor.PRUEBA CON NaOH. Color rojizo. Azcarreductor.PRUEBA DE LUGOLColor rojizo. Prueba negativa. Azcar reductor.

DISCUSION DE RESULTADOSLa prueba del lugolEste mtodo se usa para identificar polisacridos.El almidn en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol toma un color azul-violeta caracterstico en caso de ser positiva.La prueba de lugol se volvi rojizo, lo que nos indica que dio negativo para almidn.La prueba del NaOH al 50%La prueba que se realiz con NaOH al 50% mostro un color caf-rojizo, lo que indica la evidencia de un azcar reductor.Las dextrinas formadas por hidrlisis del almidn dan un color que vara de caf rojizo dependiendo del tamao de la molcula. El color disminuye cuando la temperatura aumenta, hasta desaparecer por completo, y se intensifica al bajar nuevamente la temperatura. Esto indica la formacin y destruccin de los complejos formados entre el yodo y el almidn. La prueba de FeehlingEn esta prueba la reduccin del cobre se manifiesta en la desaparicin del color azul oscuro de la solucin reactivo y en la aparicin de un precipitado rojo.Obtuvimos un color azul en los tres hidrolizados, indicndonos prueba negativa.La sacarosa daba la reaccin de Fehling negativa, por no presentar grupos hemiacetlicos libres. Ahora bien, en presencia del cido clorhdrico y en caliente, la sacarosa se hidroliza descomponindose en los dos monosacridos que la forman (glucosa y fructosa).Para esta tcnica hay que tomar una muestra de sacarosa y aadir unas 10 gotas de cido clorhdrico al 10%. Calentar a la llama del mechero durante un par de minutos. Dejar enfriar y realizar la Prueba de Fehling. La reaccin positiva nos dice que hemos conseguido romper el enlace O-glucosdico de la sacarosa.

CONCLUSIONESGracias a esta prctica pudimos identificar los carbohidratos que estn presentes en una muestra de carbohidratos, en nuestro caso se trat de nueces. Utilizando las pruebas de lugol, NaOH y Feehling nos arroj que estas contiene azucares reductores. Recordemos que los azcares reductores son aquellos que, como la glucosa, fructosa, lactosa y maltosa presentan un carbono libre en su estructura y pueden reducir, en determinadas condiciones, a las sales cpricas y era de esperarse estos resultados, debido a que la nuez contiene estos azcares.

BIBLIOGRAFAFundamentos terico-prcticos de qumica orgnica / Lamarque Alicia.1 edicin-Crdoba: encuentro grupo editor, 2008P.p 89-99

Qumica orgnica/ L.O. Smith, JrEditorial Reverte, S.A; 1972P.P 114-126

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