CARBOHIDRATOS I. INTRODUCCION Los carbohidratos son componentes esenciales de los organismos vivientes y constituyen las moléculas biológicas más abundantes debido a la gran cantidad de almidón y celulosa en el mundo vegetal. El nombre carbohidrato quiere decir carbono hidratado y se sugirió hace mas de 100 años para referirse a las sustancias con una composición química de acuerdo con la formula (CH 2 O) n. (Severiano 1985). Hay tres clases de carbohidratos: los monosacáridos (son muy solubles en el agua e insolubles en solventes orgánicos, la mayoría de ellos tienen un sabor dulce; con átomos de carbono asimétrico siendo ópticamente activos; existe un fenómeno denominado mutarotacion es pues común en todos los monosacáridos simples y se debe a la existencia de dos formas estereoisomericas distintas que se intervienen para producir una mezcla de equilibrio. Los monosacáridos más importantes son: dihidroxiacetona, D- gliceraldehido, D-eritrosa, D-ribosa, D-desoxirribosa, D- ribulosa, D-xilulosa, D-glucosa, D-galactosa, D-manosa, D- fructuosa y D-sedoheptulosa); los disacáridos (los más abundantes de origen natural son la sacarosa y la lactosa, para designar un disacárido o polisacárido sistemáticamente de debe especificar los monosacáridos que lo componen) y los polisacáridos (también conocidos como glucanos, consisten en monosacáridos unidos por enlaces glucosidiscos, se clasifican en homopolisacaridos y heteropolisacaridos) El origen de esta práctica es reconocer cualitativamente los carbohidratos aplicando algunas técnicas conocidas como la decantación.
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CARBOHIDRATOS
I. INTRODUCCION
Los carbohidratos son componentes esenciales de los organismos vivientes y constituyen las moléculas biológicas más abundantes debido a la gran cantidad de almidón y celulosa en el mundo vegetal. El nombre carbohidrato quiere decir carbono hidratado y se sugirió hace mas de 100 años para referirse a las sustancias con una composición química de acuerdo con la formula (CH2O)n. (Severiano 1985).
Hay tres clases de carbohidratos: los monosacáridos (son muy solubles en el agua e insolubles en solventes orgánicos, la mayoría de ellos tienen un sabor dulce; con átomos de carbono asimétrico siendo ópticamente activos; existe un fenómeno denominado mutarotacion es pues común en todos los monosacáridos simples y se debe a la existencia de dos formas estereoisomericas distintas que se intervienen para producir una mezcla de equilibrio. Los monosacáridos más importantes son: dihidroxiacetona, D-gliceraldehido, D-eritrosa, D-ribosa, D-desoxirribosa, D-ribulosa, D-xilulosa, D-glucosa, D-galactosa, D-manosa, D-fructuosa y D-sedoheptulosa); los disacáridos (los más abundantes de origen natural son la sacarosa y la lactosa, para designar un disacárido o polisacárido sistemáticamente de debe especificar los monosacáridos que lo componen) y los polisacáridos (también conocidos como glucanos, consisten en monosacáridos unidos por enlaces glucosidiscos, se clasifican en homopolisacaridos y heteropolisacaridos)
El origen de esta práctica es reconocer cualitativamente los carbohidratos aplicando algunas técnicas conocidas como la decantación.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
1) ACCIÓN DE LOS ACIDOS OXIDANTES
REACCIÓN DE MOLISH
Es una reacción general de los carbohidratos que sirve para detectar su presencia
en una sustancia problema. Una reacción negativa es una buena evidencia de la
ausencia de azucares, mientras que una prueba positiva es simplemente
indicadora de la posibilidad de su existencia y requiere una mayor investigación.
ComponentesTubos de ensayo
I II III IV
Sol. Glucosa 1% 2 ml --- --- ---
Sol. Sacarosa 1% --- 2 ml --- ---
Sol. Maltosa 1% --- ---- 2 ml ---
Sol. almidón 1% --- ---- 2 ml
Sol. Alfanaftol 5% (gotas) 2 2 2 2
Mezclar bien agitando el tubo, agregar lentamente por las paredes
Ácido sulfúrico 2 ml 2 ml 2 ml 2 ml
Observar en la interface la aparición de un anillo rojo violeta oscuro, lo cual indica
una reacción negativa. Esta reacción es debido a la condensación por la acción del
ácido con el Alfanaftol.
REACCION DE SELIVANOFF
Esta es una reacción específica a azucares con grupos funcional cetónica.
Mezclar bien y someter a baño maría hirviente. Observar lo que sucede en los
tubos, a intervalos de 3 minutos, durante 15 minutos.
La reacción es positiva cuando se observa una coloración rojo- cereza.
ComponentesTubos de ensayo
I II III
Sol. Fructuosa 1% 1.0 --- ---
Sol. Glucosa 1% --- 1.0 ---
Sol. Sacarosa 1% --- --- 1.0
Rx. Selivanoff 5.0 5.0 5.0
REACCIÓN DE BARFOED:
Esta prueba se utiliza para diferencia monosacáridos de disacáridos.
Mezclar bien y someter a baño maría hirviente por espacios de 5 minutos,
controlar el tiempo en que aparecen las reacciones positivas (precipitado rojo
naranja) en los diferentes tubos. Interpretar los resultados.
ComponentesTubos de ensayo
I II III IV
Sol. Glucosa 1% 1.0 --- --- ---
Sol. Fructuosa 1% --- 1.0 --- ---
Sol. Sacarosa 1% --- --- 1.0 ---
Sol. Maltosa 1% --- --- --- 1.0
Rx. Barfoed 5.0 5.0 5.0 5.0
ACCIÓN DE LOS ÁLCALIS SOBRE LOS CARBOHIDRATOS
Las aldosas y cetosas, como los carbohidratos compuestos que contienen un grupo
azúcar libre, presentan el fenómeno de la tautomerización cuando son sometidos a
la acción de los álcalis dando origen a la formas enólica que se comportan como
ácidos débiles y tiene capacidad de unirse al álcali dando lugar a sales enólica que
tienen propiedades reductoras.
De esta propiedades se valen los métodos para la identificación y cuantificación de
muchos azucares (reacción de Benedict, Fehling, etc.). En la práctica se hará una
hidrolisis acida de un polisacárido y luego se procederá a identificar el azúcar
reductor correspondiente.
PROCEDIMIENTO
Agregar en un mortero papa sin cascara
Agregar 5 – 10ml de agua destilada, mezclar y decantar el sobrenadante en
un vaso de precipitación
En un tubo de ensayo medir 2ml del sobrenadante anterior, y en otro tubo
de ensayo medir 2ml de solución de almidón previamente preparado
Añadir 2ml HCl 1,5% a cada uno de los tubos de ensayo.
Calentar los tubos de ensayo en baño maría hasta que hierba durante 15
minutos; enfriar, adicionar 5 gotas de KOH 1%.
Añadir a los tubos anteriores 1ml de soluciones de Fehling “A” y “B”, luego
someterlos a ebullición entre 3 y 5 minutos. Observar lo que sucede.
III. RESULTADOS
REACCION DE MOLISH
La prueba de Molish está basada en la formación de furfural o derivados de éste a
partir de los carbohidratos, que se condensan con el alfa-naftol, dando un producto
violeta.
Es una reacción muy sensible puesto que soluciones de glucosa al 0.001% y
sacarosa al 0.0001% dan positiva la prueba.
Esta prueba también es positiva para aldehídos, cetonas y algunos ácidos como
fórmico, oxálico, láctico y cítrico.
REACCION DE SELIVANOFF
La prueba de Selivanoff es una reacción para diferenciar cetosas de aldosas;
aunque ambas dan la reacción, las cetosas la dan rápidamente y las aldosas
lentamente.
Está basada en la formación de furfural o en un derivado de éste y su posterior
condensación con el resorcinol dando un color rojo fuego para cetosas y rosa
para aldosas.
Como se observa los tubos reaccionaron y como resultado logramos obtener un color violeta oscuro.
PRUEBA DE BARFOED
Es una reacción para identificar monosacáridos, aunque algunos disacáridos (los
reductores) dan positiva la reacción, pero con más tiempo de calentamiento, ya
que así se hidroliza el disacárido. El fundamento radica en la reducción del acetato
cúprico a oxido cuproso.
Como se observa los tubos reaccionaron y como resultado logramos obtener un color rojo cereza.
ACCION DE ALCALIS SOBRE LOS CARBOHIDRATOS
La reacción de Fehling está basada en la acción reductora que tienen los azúcares
sobre los iones cúpricos en medio alcalino, como se representa a continuación:
Representa la unión de moléculas en la formación de almidón, glucógeno y
celulosa
ALMIDON
GLUCÓGENO
CELULOSA
De los siguientes azucares, ¿Cuál no es reductor? ¿Por qué?
Glucosa, lactosa, sacarosa, fructuosa.
El azúcar no reductor es la sacarosa pues Contiene 2 átomos de carbono anomérico
libre,[] puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos
constituyentes se hallan unidos entre sí, covalentemente mediante un enlace O-
glucosídicos. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee
un extremo reductor.
Referencias bibliográficas:
Bohinski, R.1978. Bioquímica 2da edición. Fondo Educativo
Latinoamericano S.A.
Morrison, R y Boyd. 1985. Química orgánica. 2da edición. Fondo Educativo
Latinoamericano S.A. México.
Villavicencio, M. 1993. Bioquímica. A&B S.A. editores, Lima- Perú.
LIPIDOS
I. INTRODUCCION
Los lípidos son biomoleculas orgánicas insolubles en el agua y que se pueden extraer
de las células y tejidos con solventes polares tales como el éter, benceno y el
cloroformo. La mayoría de ellos contienen ácidos grasos o son derivados de estos por
lo cual una gran sección del metabolismo de los ácidos grasos.
Los ácidos grasos tienen importantes funciones biológicas:
1. Constituyen bloques estructurales para la construcción de los fosfolipidos y
glucolipidos, componentes importantes de las membranas biológicas.
2. Sus derivados funcionan como hormonas, vitaminas y mensajeros
intracelulares.
3. Son la mayor fuente de energía metabólica, y su almacenamiento en forma
triacilgliceridos es más eficiente y cuantitativamente más importante que el
almacenamiento de los carbohidratos como glucógeno.
La clasificación más sencilla de los lípidos es aquella que considera en principio solo de
dos grandes grupos: los lípidos complejos (“saponificable” posee ácidos grasos los que
clasifican a su vez en ácidos grasos insaturados, una larga cadena hidrocarbonada y un
grupo carboxilo terminal) y los lípidos simples (“no saponificable” no contienen ácidos
grasos, existen en las células en cantidades pequeñas y ostentan actividades biológicas
importantes. Comprende los terpenos esteroles y prostaglandinas)
El origen de esta práctica es la clasificación de los lípidos y su importancia en la
industria.
II. MATERIAL Y MÉTODOS
Determinación del Índice de Saponificación
En un matraz, pese 2 g de la muestra de aceite y agregue 25 ml (pipeta volumétrica) de
la solución etanólica. Coloque un refrigerante, adicione perlas de ebullición y hierva a
reflujo la solución durante 60 min. Después de esto, la solución se enfría y el tubo del
condensador se enjuaga con 5 ó 10 ml de agua (colecte ésta directamente en el
matraz).
Agregue 4 a 5 gotas de fenolftaleína y agite fuertemente. Titule el álcali remanente en
la muestra con solución estandarizada de HCl 0.5N, manteniendo la agitación.
Coloque otra alícuota de 25 ml de solución etanólica en un matraz Erlenmeyer de
250mL, agregue unas gotas de fenolftaleína y titule utilizando una solución
estandarizada de HCl 0.5 N. La diferencia entre los volúmenes requeridos de ácido
representa la cantidad de álcali consumido en la saponificación. Realice sus cálculos
para obtener el índice de saponificación. (Hacer a lo menos 4 titulaciones en cada caso
y desechar el valor de la 1ª).
Saponificación de una Grasa
En un vaso de precipitados de 250 ml coloque 30 g de grasa o aceite y caliente
suavemente sin sobrepasar los 45 °C.
En otro vaso de 400 ml, coloque 5 g de NaOH y 45 ml de etanol necesario para realizar
la saponificación Caliente entre 60 y 70 °C.
Agregue pequeñas porciones de la grasa al NaOH con agitación vigorosa. Una vez
agregada toda la grasa, continúe calentando (cuidando que no pase de 75 °C) hasta
que al mezclar en un vidrio de reloj una pequeña muestra y unas gotas de agua, ya no
se observe ningún sobrenadante aceitoso.
Comparar la cantidad de calculada por el índice de saponificación del álcali con la
usada en esta experiencia.
III. RESULTADOS
INDICE DE SAPONIFICACIÓN
SAPONIFICACIÓN DE UNA GRASA
IV. DISCUSIONES: Peter Whaisht (2008): hay informaciones físicas y bioquímicas que demuestran
que los ácidos grasos no saturados producen una marcada disminución de la rigidez de la membrana. En consecuencia, la longitud de la cadena y el número
Su reacción nos dio un color fucsia claro
Pudimos apreciar un jabón natural.
y posición de los dobles enlaces de los ácidos grasos integrantes de los fosfolipidos de la membrana tienen marcada influencia en su fluidez, permeabilidad, estabilidad e interacción con el medio ambiente.
Marino V. (1994): la mayor parte de los ácidos grasos de los lípidos del cuerpo humano son saturados o tienen un solo doble enlace, por lo que son sustancias bastante inertes químicamente, lo que es una ventaja para su uso como materia de almacenamiento energético.
V. CONCLUSIONES: Una de las propiedades más importantes de los ácidos grasos es su
insolubilidad en el agua, las largas cadenas hidrocarbonada tienen muy poca posibilidad de formar enlaces de hidrogeno.
En los ácidos grasos saturados, las cadenas, hidrocarbonada son flexibles y pueden presentar una gran diversidad de conformaciones debido a la libertad de rotación del enlace simplemente en el esqueleto hidrocarbonada.
los ácidos grasos no saturados presentan una o más torceduras rígidas debido a los dobles enlaces que no giran y carecen de flexibilidad.
las formas cis de los acidos grasos insaturados pueden convertirse en formas trans calentando con ciertos catalizadores, de esta manera el acido oleico puede fácilmente convertirse a su isómero.
Los mamíferos pueden sintetizar ácidos grasos saturados y monoinsaturados a partir de otros precursores, pero son incapaces de sintetizar acido linoleico que abundan en las plantas.
Hoy se sabe que los lípidos son necesarios para la biosíntesis de los prostaglandinas, sustancias parecidas a las hormonas y que desempeñan importantes funciones fisiológicas.
