Diabetes: Entenda a química do açúcar

ComenteAssunto: Química, Química Orgânica, Radicais ou grupos

Erivanildo Lopes da Silva e Diana de Meneses

19/11/200917h53

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Os glicídios, também chamados de açúcares ou carboidratos, são compostos orgânicos constituídos fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Os glicídios constituem a principal fonte de energia para os seres vivos, pois a glicose é usada como combustível das células e o cérebro é quase inteiramente dependente dela para realizar suas funções.

Os glicídios estão presentes em diversos alimentos, como frutas, leite, mel etc. Eles também participam da estrutura dos ácidos nucleicos - RNA (Ácido Ribonucleico) e DNA (Ácido Desoxirribonucleico) -, que são capazes de, respectivamente, comandar as atividades celulares e transmitir informações genéticas.

Os dois esquemas a seguir representam a fórmula estrutural dos açúcares glicose e frutose:

Figura 1: Estruturas acíclicas da glicose e frutose. 

Esses açúcares são compostos de função mista do tipo poliálcool-aldeído, ou seja, que contêm os grupos funcionais OH e CHO (também chamado de aldose) ou poliálcool-cetona, (grupos OH e C = O, também chamado de cetose). Veja novamente as estruturas, agora identificando os grupos funcionais:

Figura 2: Estruturas acíclicas da glicose e frutose (destacadas as suas funções orgânicas).

Os açúcares, especialmente aqueles com cinco ou seis átomos de carbono, existem normalmente como moléculas cíclicas (fechadas) e não como cadeias abertas. Essa ciclização (formação de uma cadeia fechada) ocorre como resultado da interação entre grupos funcionais em carbonos distantes:

Figura 3: Carbonos que sofrem ciclização na glicose.

Existem ainda alguns açúcares, como a sacarose, que possuem a estrutura de um dissacarídeo, ou seja, composto de glicose e frutose que ocorre por meio da formação de uma ligação glicosídica:

Figura 4: Estrutura da sacarose, açúcar resultante da união entre moléculas de glicose e frutose.

Em meio ácido, a molécula de sacarose se quebra, o que resulta em duas moléculas de glicose e frutose livres no meio. Isso acontece também quando ingerimos esse açúcar: o suco gástrico, produzido no estômago, é capaz de provocar a quebra da ligação glicosídica, que mantinha as moléculas unidas. Assim, esse glicídio de rápida absorção pode produzir altos níveis de glicose no sangue, ocasionando o diabetes.

Insulina

A taxa de glicose considerada normal no sangue situa-se em torno de 90 mg de glicose por 100 ml de sangue, ou seja, 0,9 mg/ml. A variação dessa taxa pode causar dois tipos de diabetes: o diabetes melitus e o diabetes insipidus. No entanto, esse valor é mantido pela ação conjunta dos hormônios insulina e glucagon.

A insulina facilita a absorção de glicose pelos músculos esqueléticos, pelo fígado e pelas células do tecido gorduroso, levando à diminuição na concentração de glicose circulante no sangue. Nas células musculares e do fígado, esse hormônio promove a estocagem de glicose na forma de glicogênio, que passa a ser usado apenas nos momentos em que precisamos de energia. A insulina está relacionada com o distúrbio hormonal conhecido como diabetes melitus, enfermidade em que a pessoa apresenta elevada taxa de glicose no sangue (hiperglicemia).

O glucagon tem efeito inverso ao da insulina, levando ao aumento do nível de glicose no sangue. Esse hormônio estimula a transformação de glicogênio em glicose no fígado. Num diabetes tipo insipidus, a pessoa apresenta níveis praticamente normais de insulina no sangue, mas sofre redução do número de receptores de insulina nas membranas das células musculares e adiposas. Com isso, diminui a capacidade de absorver glicose no sangue, ocasionando o que chamamos de hipoglicemia.

Podemos dizer, então, que o diabetes é a condição na qual ocorre uma resposta anormal ou inadequada na fabricação de insulina. Quando isso acontece, aumenta-se o risco de doenças cardíacas e outras enfermidades, como o AVC (Acidente Vascular Cerebral), em virtude de bloqueios de vasos sanguíneos. Esse bloqueio também diminui a produção de anticorpos e aumenta drasticamente a chance de o indivíduo contrair infecções, insuficiência renal e até cegueira. As mulheres diabéticas estão também mais propensas a desenvolver câncer mamário e uterino.

Reagente de Benedict

Durante alguns anos, o reagente de Benedict, que contém os íons Cu2+em solução, foi utilizado para identificar portadores de diabetes por meio da presença de açúcares na urina. O teste baseia-se na possibilidade de os grupos aldeídos serem oxidados (perda de elétrons), e essa reação provoca uma mudança de coloração da solução (de amarelo a vermelho tijolo), tornando possível identificar a presença de aldoses.

Quando um aldeído é oxidado, algum agente oxidante precisa ser reduzido (ganhar elétrons), que neste caso são os íons Cu2+. O cobre (Cu2+) ganha 1e- da aldose, podendo, então, ser reduzido ao composto Cu2O (Cu+1). Nessa etapa ocorre a formação do composto lactona. Veja o esquema:

Figura 5: Esquema da reação de redução do cobre pela aldose.

A redução do cobre ocorre somente com as aldoses, contudo, algumas cetoses também podem sofrer oxidação, pois no equilíbrio dinâmico das soluções aquosas contendo os açúcares podem coexistir aldeídos não cíclicos (compostos que reagem com íon cobre) e cetonas hidroxílicas. É esse fenômeno que permite a identificação da frutose (cetose) pelo reagente de Benedict. Essas reações desempenham papéis fundamentais para a identificação de açúcares.

Ainda existem formas mais simples de identificar a presença de glicose, como o uso da enzima oxidase, que é específica da glicose, mas esse teste com reagente de Benedict pode ser utilizado ainda como uma forma didática, em sala de aula, de se identificar a presença de açúcares.

Saiba mais

Campbell, M. K; Farrell, S. O. Bioquímica. 5ª ed. Editora Thomson.

Amabis, J. M; Martho, G. R. Biologia. Vol. 1. 2ª ed. Editora Moderna. São Paulo, 2004.

Amabis, J. M; Martho, G. R. Biologia. Vol. 2. 2ª ed. Editora Moderna. São Paulo, 2004.

Amabis, J. M; Martho, G. R. Biologia. Vol. 3. 2ª ed. Editora Moderna. São Paulo, 2004.

Feltre, Ricardo. Química orgânica. Vol. 3. 5ªed. Editora Moderna. São Paulo, 2000.

Oliveira, de R. O et alli. "Preparo e emprego do reagente de Benedict na análise de açúcares: uma proposta para o ensino de química orgânica". In Química nova. N° 23, 2003.

Erivanildo Lopes da Silva e Diana de Meneses é professor assistente do curso de Química da Universidade Federal da Bahia - campus ICADS-Barreiras.*Diana de Meneses é graduanda do curso de Química da Universidade Federal da Bahia.

1. Objetivos

          - conhecer e identificar o poder redutor de alguns açúcares.

2. Princípios teóricos

          Se observamos com mais atenção as moléculas apresntadas no texto "Introdução aos carboidratos", veremos que alguns carboidratos possuem um grupamento -OH (hidroxila) livre no carbono 1 de suas moléculas, enquanto outros não.

GLICOSERIBOSE

LACTOSE

SACAROSE          Observa-se que os açúcares que apresentam a hidroxila livre no C-1 são bons agentes redutores. Por esse motivo a extremidade que contém o -OH passa a ser chamada extremidade redutora e o açúcar, de AÇÚCAR REDUTOR. A capacidade que esses compostos apresentam de reduzir íons metálicos em soluções alcalinas é um bom método de identificação desses compostos.          A reação abaixo esquematiza o princípio da prova de Benedict, baseada na redução de íons Cu2+ a Cu+, com formação de um precipitado vermelho ou amarelo:

* OBS: a reação é feita em meio básico porque, nessa condição, a porcentagem de enedióis é maior.

          Nessa reação , o aparecimento de um precipitado de coloração vermelho-tijolo indica que os íons Cu2+ do

reagente de Benedict foram reduzidos a Cu+, indicando a presença de um açúcar redutor.

3. Procedimento Experimental

          3.1. Material

        a) Reagentes e soluções

       - solução de amido 1% *       - solução de glicose 1%       - solução de sacarose 1%       - solução de frutose 1%       - solução de hidróxido de sódio (NaOH) 6N       - ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado       - água destilada       - reativo de Benedict **   

  b) Vidraria e instrumental          - 05 tubos de ensaio- conta-gotas ou pipeta Pasteur- pipetas de 1 e 2 mL

 

           * Como o amido é de difícil dissolução, preparar a solução da seguinte maneira: misturar 1 g de amido com 10 ml de água. Derramar a pasta em um recipiente que contenha 100 ml de água fervente. Cessar a ebulição e deixar esfriar e sedimentar. Separar a parte sobrenadante (sem grumos) por decantação. A solução ganha maior estabilidade se for adicionada de 1g de ácido salicílico (1%).

          ** Preparo do reativo de Benedict: inicialmente, devem ser preparadas duas soluções, em separado, a saber:

          Solução A

          - 173g de citrato de sódio (Na3C6H5O7.2H2O)***          - 90g de carbonato de sódio (Na2CO3)           - 600 ml de água destilada quente (~80ºC)

          *** O íon Cu2+ também reage com o meio alcalino, segundo o esquema abaixo:

          Para evitar que essa reação aconteça, mascarando o teste para açúcares redutores, é adicionado o citrato de sódio, que mantém o Cu2+ em solução, através da formação de um complexo.

          Solução B

          - solução 17,3% de sulfato de cobre (CuSO4) em água destilada. Dissolver por agitação.

          Para preparar o regente de Benedict, coloque a solução A em um balão volumétrico de 1000ml; em seguida, adicione a solução B sob agitação constante e complete o volume com água destilada.

          3.2. Procedimento

          Parte I

          1. Não esquecendo de identificar, prepare a seguinte bateria de tubos:

          (1) 1 ml da solução de amido          (2) 1 ml da solução de sacarose          (3) 1 mL da solução de glicose

          (4) 1 ml da solução de frutose           (5) 1 ml de água destilada

          2. a cada um dos tubos adicionar 2 ml do reativo de Benedict;          3. aquecer em banho-maria fervente durante 5 minutos;          4. após esfriar, observar e descrever os resultados.

          O aparecimento de um precipitado de coloração vermelho-tijolo indica que os íons Cu2+ do reagente de Benedict foram reduzidos a Cu+, indicando presença de açúcar redutor.

          Parte II

          1. Transfira para o tubo de ensaio 1 ml da solução de sacarose 1%;          2. adicione 3 gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado;          3. ferva durante 1 minuto;          4. neutralize com 15 gotas de NaOH 6N e adicione 2 ml do reagente de Benedict;          5. aqueça em banho-maria fervente durante 5 minutos;          6. após esfriar, compare o resultado obtido com o experimento anterior.

Veja as fotos desse experimento

          O desenvolvimento de um precipitado de coloração vermelho-tijolo indica que os íons Cu2+ do reagente de Benedict foram reduzidos a Cu+, indicando presença de açúcar redutor.

http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/benedict.h

sábado, 4 de junho de 2011

TESTE PARA GLICOSE

Para o teste de glicose usamos um reagente denominado de Reagente de Benedict. Você pode encontrar também a designação de outro reagente para o teste de glicose denominado de reagente de Fehling. Na verdade, Benedict introduziu modificações na Prova de Fehling onde usamos uma solução única e muito mais simples, com a vantagem do reativo de Benedict ser mais estável. 

A glicose é um açúcar e portanto faz parte do grupo dos Carboidratos. A glicose é comum em nossa alimentação e a sua absorção pelas células depende de uma enzima denominada Insulina.

Estrutura da Glicose

A insulina, proteína produzida pelas Ilhotas de Langerhans, no pâncreas e age junto a de membrana plasmática das células, facilitando o transporte das moléculas do meio extra para o meio intracelular. Com isso, faz diminuir a glicemia (taxa de glicose no sangue). Sua ausência ou produção insuficiente determina a manifestação da Diabete. Os 51 aminoácidos formadores da insulina, se arrumam em duas cadeias polipeptídicas ligadas por pontes de enxofre (ligações dissulfeto). A diabete ou diabetes pode ser resultado da deficiência genética do indivíduo de produzir insulina e conseqüentemente apresenta grande concentração de açúcar no sangue. A essa diabete dá-se o nome de Diabete Melito. 

Para os testes de presença de Glicose na urina também podemos usar o Reagente de Benedict. Nessa prática, você irá comprovar a presença de açúcar utilizando o Reagente de Benedict.

Material :

o Solução de glicoseo Reagente de Benedict

o Fogareiroo Tela de amiantoo Água

o 01 copo de béquero 02 tubos de ensaioo 01 pipeta de 5 mL

o Caneta marcadora

A. Coloque em dois tubos de ensaio, 2 mL de reagente de Benedict.

B. Adicione 1 ml de solução de glicose em cada um e agite. Identifique os tubos.

C. Ferva os tubos em banho-maria dentro do béquer.

D. Peça para os alunos anotarem os resultados.

Faça-os observar a formação de um precipitado vermelho-marrom de Cu2O, devido a redução do Cu+2 do reagente

pela glicose.

PESQUISA DE GLICOSE NA URINA

A. Coloque em dois tubos de ensaio, 2 mL de reagente de Benedict.

B. Ferva os tubos em banho-maria dentro do béquer durante 5 minutos Se não mudar de cor.o reagente está em boas condições.

C. Adicione em um dos tubos, 4 gotas de urina filtrada e ferva em banho-maria durante 5 minutos.

D. Deixe esfriar.

A reação é negativa quando a amostra permanece azul. A reação é positiva quando a cor da amostra fica verde, verde-amarelado, amarelo-alaranjado e vermelho-tijolo (mais de 1g de glicose por litro de urina), dependendo da quantidade de glicose presente na urina.

http://praticas-bio.blogspot.com.br/2011/06/teste-para-glicose.html

Identificação de Carboidratos

1. INTRODUÇÃO

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra. Certos carboidratos (açúcar comum e amido) são à base da nutrição humana na maioria das partes do mundo e a oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica liberadora de energia em muitas células não-fotossintéticas.

Os carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas ou substâncias que liberam esses compostos por hidrólise. Muitos compostos desta classe têm fórmulas empíricas que sugerem que eles são "hidratos de carbono", ou seja, neles a relação de C:H:O é 1:2:1. A maioria dos carboidratos comuns se ajusta à fórmula empírica . Alguns carboidratos também contém nitrogênio, fósforo ou enxofre.

São moléculas que desempenham uma variedade de funções como: fonte de energia, reserva energética, estrutural, precursor de outras moléculas.

Existem, segundo o seu tamanho, três classes principais de carboidratos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Os monossacarídeos, ou açúcares simples, consistem de uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona. São compostos sólidos, sem cor, cristalinos e livremente solúveis na água, porém insolúveis (ou pouco solúveis) nos solventes apolares. A maior parte deles tem sabor doce. Três são açúcares simples: glicose (6 átomos de C – produzida a partir da fotossíntese), frutose (o açúcar intensamente doce dos frutos, é feita pela redisposição dos átomos em moléculas de glicose) e galactose (açúcar simples que constitui o açúcar do leite - não ocorre livre na natureza e é liberada durante a digestão). As famílias de monossacarídeos incluem as aldoses (grupo carbonila em uma das extremidades da cadeia carbônica) e cetoses (grupo carbonila está em qualquer outra posição). De acordo com o número de átomos de C são divididos em trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses.

Os oligossacarídeos consistem de cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas características. Os mais abundantes são os dissacarídeos, com cadeias formadas por duas unidades de monossacarídeos. Na lactose, o açúcar do leite, a glicose está ligada à galactose. No açúcar de malte, ou maltose, há duas unidades de glicose. Na sacarose, o açúcar da cana, frutose e glicose estão ligados.

Os polissacarídeos consistem de longas cadeias contendo centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos. Alguns como a celulose, ocorrem em cadeias lineares, enquanto outros, como o glicogênio, têm cadeias ramificadas. Os polissacarídeos mais abundantes, amido e celulose (fibra), sintetizados pelos vegetais, consistem de unidades recorrentes de D - glicose, mas eles diferem entre si no tipo de ligação glicosídica. O amido e o glicogênio têm função biológica de reserva, enquanto a celulose tem função estrutural. O glicogênio assemelha-se ao amido, porque consiste em moléculas de glicose unidas para formar cadeias, mas suas cadeias são mais longas e mais altamente ramificadas. Ocorre somente em células animais.

Os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves tais como os íons férrico e cúprico . O carbono do grupo carbonila é oxidado a ácido carboxílico. A glicose e outros açúcares capazes de reduzir os íon férrico ou cúprico são chamados açúcares redutores. Esta propriedade é útil na análise dos açúcares; ela é à base da reação de Fehling, um teste qualitativo para a presença de açúcares redutores.

2. OBJETIVOS

2.1 Geral

- Identificar a presença de carboidratos através da aplicação de diferentes reagentes.

2.2 Específicos

- Observar a coloração dos anéis resultantes da reação das diferentes soluções com o reagente de Molish e concentrado.

- Observar a ação do lugol em diferentes soluções de carboidratos.

- Observar a ação do reagente de Fehling e de Benedict sobre as diferentes soluções e identificar quais carboidratos são açúcares redutores.

3. MATERIAIS E REAGENTES

Materiais Reagentes

Tubos de ensaio Água destilada Estante para tubos Glicose 0,1M Pinça de madeira Frutose 0,1M Bico de Bunsen Sacarose 0,1M

Incubadora Amido 1% Pipeta Lactose 0,1M Pêra Açúcar comum 1%

Béquer concentrado   Reagente de Molish   Reagente de Fehling   Reagente de Benedict   Lugol

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Reação com reagente de Molish

- Preparar a seguinte série de tubos contendo aproximadamente:

Tubo1: 1mL de H2O

Tubo 2: 1mL de glicose 0,1M

Tubo 3: 1mL de sacarose 0,1M

Tubo 4: 1mL de amido 1%

- Colocar em cada tubo duas gotas de reagente de Molish. Agitar bem.

- Adicionar cuidadosamente, em cada tubo, 1mL de concentrado, inclinando-o e deixando o ácido escorrer lentamente pelas paredes do tubo. Deixar os tubos em repouso e observar a formação de um anel de cor violeta. Interprete os resultados.

4.2 Reação com iodo

- Preparar a seguinte série de tubos contendo:

Tubo1: 1mL de H2O

Tubo 2: 1mL de glicose 0,1M

Tubo 3: 1mL de sacarose 0,1M

Tubo 4: 1mL de amido 1%

- Acrescentar, a cada tubo, duas gotas de reagente de lugol. Observar. Aquecer brandamente na chama, o tubo 4. Observar. Resfriar. Observar.

4.3 Reação de Benedict e Fehling

- Preparar duas séries de tubos, contendo aproximadamente:

Tubo1: 1mL de H2O

Tubo 2: 1mL de glicose 0,1M

Tubo 3: 1mL de frutose 0,1M

Tubo 4: 1mL de sacarose 0,1M

Tubo 5: 1mL de amido 1%

Tubo 6: 1mL de lactose 0,1M

Tubo 7: 1mL de açúcar comum 1%

- Acrescentar a cada tubo da primeira série o reagente de Benedict (1mL) e aos tubos da segunda série adicionar o reagente de Fehling (1mL de A + 1mL de B). Aquecer +/- cinco minutos, em banho-maria fervente. Observar. Explicar.

5. RESULTADOS

5.1 Reação com reagente de Molish

Ao adicionarmos o reagente de Molish e concentrado aos tubos de ensaio contendo: H2O (tubo 1), glicose 0,1M (tubo 2), sacarose 0,1M (tubo 3) e amido 1% (tubo 4), observou-se a formação de um anel no centro de todas as soluções. Os resultados obtidos foram os seguintes:

Tubo Adição de reagente de

Molish Adição de concentrado

1mL 1 Incolor Anel turvo 2 Incolor Anel violeta 3 Incolor Anel violeta 4 Turvo Anel violeta

OBS: Nos tubos 2 e 3 houve formação de cristais nas paredes dos tubos.

5.2 Reação com iodo

Ao acrescentarmos duas gotas de lugol às soluções: água (tubo 1), glicose 0,1M (tubo 2), sacarose 0,1M (tubo 3) e amido 1% (tubo 4), com posterior aquecimento no tubo 4, observou-se os seguintes resultados:

Tubos Adição de lugol

1 Cor característica do lugol 2 Cor característica do lugol 3 Cor característica do lugol 4 Azul

OBS: Ao aquecermos brandamente o tubo 4, observou-se uma mudança na coloração deste (3 estágios): azul -> verde -> amarelo. Após o resfriamento, observou-se novamente uma alteração de coloração (inverso da seqüência citada acima): amarelo -> verde -> azul.

5.3 Reação de Benedict

Acrescentamos 1mL de reagente de Benedict às soluções: água (tubo 1), glicose 0,1M (tubo 2), frutose 0,1M (tubo 3), sacarose 0,1M (tubo 4), amido 1% (tubo 5), lactose 0,1M (tubo 6), açúcar comum 1% (tubo 7) e aquecemos em banho-maria por 5 min. Antes do aquecimento, todas as soluções adquiriram coloração azul claro (cor do reagente). Após o

aquecimento observaram-se os seguintes resultados:

Tubos Coloração adquirida

1 Azul claro 2 Laranja 3 Laranja 4 Azul claro 5 Amarelo claro 6 Laranja 7 Azul claro

5.4 Reação de Fehling

Com a adição do reagente de Fehling (1mL A – ciano + 1mL B – incolor) à segunda série de tubos contendo as mesmas soluções citadas anteriormente, todas as soluções adquiriram coloração azul escuro. Após o aquecimento em banho-maria observaram-se os seguintes resultados:

Reagentes Coloração adquirida

Água (tubo 1) Azul escuro Glicose (tubo 2) Marrom-avermelhado Frutose (tubo 3) Marrom-avermelhado

Sacarose (tubo 4) Azul escuro Amido (tubo 5) Azul escuro Lactose (tubo 6) Marrom-avermelhado

Açúcar comum (tubo 7) Azul escuro

6. DISCUSSÕES

Para a análise qualitativa de açúcares presentes numa mistura podem ser usadas uma série de técnicas, entre elas a reação com Reagente de Molish. Em todos os experimentos realizados foram usados testes coloridos para a identificação de carboidratos e identificação de açúcares redutores e não-redutores.

6.1 Reação com reagente de Molish

O reagente de Molish é utilizado na identificação de carboidratos através da formação de um anel violeta no centro da solução, resultante da ação desidratante do concentrado sobre os carboidratos. As pentoses dão origem ao furfural, enquanto as hexoses dão origem aos seus derivados, como o hidroximetilfurfural. Essas substâncias condensam-se com o -naftol (reagente de Molish) produzindo um composto de coloração violeta, de composição incerta.

Os ácidos concentrados ( ) causam a desidratação de monossacarídeos. Se um oligossacarídeo ou polissacarídeo estiver presente, ele é primeiro hidrolisado em seus monossacarídeos constituintes, que são então desidratados.

A formação de um anel de coloração diferente do violeta indica a ausência de carboidratos.

Como observado nos resultados, na solução do tubo 1, contendo água, ocorreu formação de um anel no centro da

solução, porém não de cor violeta, mas sim um anel turvo, o que indica que a água não é um carboidrato.

Nos tubos 2, 3 e 4, contendo respectivamente glicose, sacarose e amido, observou-se a formação do anel de coloração violeta (em diferentes intensidades), o que indica que são todos carboidratos.

6.2 Reação com Iodo

Observando as colorações das diferentes soluções, pode-se dizer que a glicose e a sacarose adquiriram à coloração característica do lugol, pois são, respectivamente, mono e dissacarídeos, e estes juntamente com a celulose não dão coloração com o iodo.

A adição de lugol (iodo) ao amido resultou na formação de um complexo fechado de coloração azul intenso (sem composição definida). Com o aquecimento, a estrutura do amido se abre, impedindo a formação do complexo azul intenso com o iodo; a solução então adquire a cor característica do lugol (amarelo). Antes de a solução adquirir cor amarela, ela adquire coloração verde (intermediário -> azul + amarelo). Após o resfriamento, o amido reorganiza sua cadeia voltando a adquirir coloração azul por formar novamente o complexo com o iodo.

O reagente de lugol é utilizado para identificar amido, através da formação de um complexo azul intenso, e glicogênio, através da formação de um complexo de cor vermelha. A composição desses compostos não está definida.

6.3 Reação de Fehling e Benedict

As soluções contendo água, sacarose, amido e açúcar comum que reagiram com o reagente de Fehling adquiriram coloração azul escuro (coloração característica do reagente -> A + B) mesmo após o aquecimento, o que significa que essas substâncias não são açúcares redutores e, portanto não reduzem o agente oxidante.

Quando um átomo de carbono anomérico é envolvido em uma ligação glicosídica ele não pode mais ser oxidado por um íon cúprico ou férrico. O açúcar contendo o átomo de carbono anomérico não mais age como açúcar redutor. A extremidade de uma cadeia que tem um carbono anomérico livre (isto é, não está envolvido em uma ligação glicosídica) é comumente chamada de extremidade redutora da cadeia.

A sacarose não contém átomos de carbono anoméricos livres; os átomos de carbono anoméricos de ambos os monossacarídeos (glicose e frutose) estão envolvidos na ligação glicosídica. A sacarose é um açúcar não-redutor e, portanto, não tem extremidade redutora.

As soluções de glicose, frutose e lactose adquiriram coloração azul escuro antes do aquecimento e coloração marrom avermelhada após o aquecimento, o que indica que esses carboidratos são açúcares redutores e que o agente oxidante sofreu redução. A redução do a Cu+ é conseguida em meio alcalino através do aquecimento. Todos os monossacarídeos (ex: glicose e frutose) são açúcares redutores. Os dissacarídeos também são, na sua maioria, açúcares redutores. A sacarose é uma exceção.

A oxidação do carbono anomérico da glicose e outros açúcares é à base da reação de Fehling; o íon cuproso (Cu+) produzido nessa reação forma o óxido cuproso, (precipitado vermelho). Na forma hemiacetal (em anel), o C-1 da glicose não pode ser oxidado pelo . Entretanto, a forma em cadeia aberta está em equilíbrio com a forma em anel e, eventualmente, a reação chega a ser completa.

O dissacarídeo lactose ocorre apenas no leite e, quando hidrolisado, libera D - galactose e D – glicose. O carbono anomérico do resíduo de glicose está disponível para oxidação e, assim, a lactose é um dissacarídeo redutor.

As mesmas soluções (citadas anteriormente), que adquiriram coloração azul escuro com a adição do reagente de Fehling, adquiriram coloração azul claro (coloração característica do reagente) com a adição do reagente de Benedict, mantendo essa coloração mesmo após o aquecimento, o que comprova que essas substâncias não são açúcares redutores. As soluções, que adquiriram coloração marrom-avermelhado com a adição do reagente de Fehling, adquiriram coloração laranja com a adição do reagente de Benedict e posterior aquecimento.

Pode-se confirmar, com os dois experimentos realizados que: a glicose, a frutose e a lactose são açúcares redutores, ou seja, são carboidratos doadores de elétrons (sofrem oxidação) por possuírem grupos aldeídos ou cetonas livres ou potencialmente livres, capazes de reduzir os agentes oxidantes. Esse poder redutor pode ser evidenciado por dois métodos que utilizam soluções à base de cobre:

a) Método de Fehling: Utiliza o reagente de Fehling. O açúcar redutor, em meio alcalino e a temperaturas elevadas, é degradado e alguns produtos da degradação reduzem os íons cúpricos da solução ( ) a Cu+, formando o óxido cuproso,

, um precipitado vermelho ou amarelo.

Porém o também reage com o meio alcalino:

Para evitar que esta reação interfira no teste de presença de carboidrato redutor, o íon Cu2+ é mantido em solução alcalina sob a forma de complexo. O tartarato complexa o impedindo a formação do óxido cúprico (CuO) de cor preta.

O reagente de Fehling consta de duas soluções que devem ser misturadas no momento do uso.

Solução A: Sulfato de cobre cristalizado + água destilada – – solução azul claro.

Solução B: Hidróxido de Potássio + tartarato duplo de sódio e potássio + água destilada. Funciona como estabilizador do reagente de Fehling.

Solução A + Solução B = coloração azul forte

O preparo da solução de Fehling (iguais volumes de solução A e de solução B) só deve ser feito no momento do uso para evitar reações indesejadas.

b) Método de Benedict: Usa como solubilizador o citrato de sódio. O comportamento é semelhante ao de Fehling, com a vantagem do reagente de Benedict não se alterar com o tempo.

Os reativos de Fehling e Benedict se diferem em relação ao solubilizador, ao alcalinizante ou ao reagente para o Cu2+ formado.

7. CONCLUSÃO

Concluiu-se que os métodos, reação com iodo e reação com reagente de Molish, são utilizados para identificação de

carboidratos; e os métodos, reação com reagente de Fehling e reagente de Benedict são utilizados na identificação de carboidratos redutores e não-redutores.

O reagente de Molish, na presença de concentrado, identifica carboidratos através da formação de um anel de cor violeta no centro da solução.

Os carboidratos mono e dissacarídeos, assim como a celulose não dão coloração com o iodo. Já os carboidratos mais complexos, formam complexos coloridos, de composição incerta, com o iodo. O amido (utilizado no experimento) forma um complexo azul intenso com o iodo.

Os reagentes de Fehling e Benedict formam reações de oxi-redução com os carboidratos redutores. Os carboidratos redutores apresentam uma extremidade redutora que atua como agente redutor, ou seja, doa elétrons reduzindo os agentes oxidantes do reagente, e sofre oxidação. Os reagentes de Fehling e Benedict contêm agentes oxidantes (íons ), ou seja, que ganham elétrons e sofrem redução.

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

LEHNINGER, Albert L.; NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002.

BRACHT, Adelar; ISHII-IWAMOTO, Emy Luiza. Métodos de Laboratório em Bioquímica. Barueri, SP: Manole, 2003. 439 p.

CISTERNAS, José R.; VARGA, José; MONTE, Osmar. Fundamentos de Bioquímica Experimental. 2.ed. São Paulo: Ateneu, 2001. 276 p.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA. Caracterização de carboidratos. Disponível em: <http://intermed99.vilabol.uol.com.br/bioquimica2.html>. Acesso em: 19 novembro 2005.