PRÁCTICA IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS

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CETIS 62 PRÁCTICA NO. 3 IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS MATERIA BIOQUÍMICA DOCENTE IBQ Marta Gabriela Aceves Morales ESPECIALIDAD LABORATORIO CLÍNICO GRADO: 6° SEMESTRE GRUPO: “E” EQUIPO NUM.7 INTEGRANTES Acosta Mendoza Edgar Guadalupe Isaías Ojeda Arlette Guadalupe Muñoz Gutiérrez Abigail del Rosario

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CETIS 62

PRÁCTICA NO. 3

IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS

MATERIA

BIOQUÍMICA

DOCENTE

IBQ Marta Gabriela Aceves Morales

ESPECIALIDAD

LABORATORIO CLÍNICO

GRADO: 6° SEMESTRE GRUPO: “E”

EQUIPO

NUM.7

INTEGRANTES

Acosta Mendoza Edgar Guadalupe

Isaías Ojeda Arlette Guadalupe

Muñoz Gutiérrez Abigail del Rosario

Silva Lerma Sanjuana Ivette

Vázquez Celio Andrea

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IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS

OBJETIVO: Realizar diferentes experimentos, donde se identifiquen, las características de los carbohidratos.

FUNDAMENTO:

Los carbohidratos comprenden los azucares, los almidones, las celulosas y las sustancias inmediatamente relacionadas con ellos. Es difícil formular una definición del término “carbohidrato” que incluya todos los miembros de esta familia de compuestos pero a partir de fórmulas estructurales. Deberá notarse que un carbohidrato es un polioxiadehido una polioxicetona o una sustancia que produce por hidrólisis cualquiera o ambas de estos tipos de compuestos. Ejemplo: la glucosa y la arabinosa son polioxialdehídos, mientras que la fructuosa es una polioxicetona.

NOMENCLATURA Y CLASIFICACION DE CARBOHIDRATOS

Los nombres de los carbohidratos se caracterizan por la terminación “osa”. Los principales grupos de carbohidratos se designan como monosacáridos. Los monosacáridos comprenden todos los carbohidratos sencillos que no se pueden hidrolizarse en sustancias de menor estructura molecular. Los disacáridos incluyen aquellos carbohidratos que pueden hidrolizarse en dos azucares simples. De la misma manera, un trisacárido proporciona por hidrólisis tres moléculas de monosacáridos y una molécula de polisacárido origina muchas moléculas de monosacáridos. Todos los carbohidratos con excepción de los polisacáridos, se disuelven en agua, poseen un sabor más o menos dulce y son llamados azúcares.

El metabolismo de los carbohidratos en el cuerpo animal es esencialmente el de la glucosa y sustancias a fines de la misma en sus procesos metabólicos.

El azúcar característica de la sangre y líquidos titulares es la glucosa. L a digestión de los alimentos ricos en carbohidratos, como almidón, sacarosa y lactosa, produce los monosacáridos: glucosa, fructuosa y galactosa, que pasan al torrente circulatorio. La galactosa y fructuosa son transformados en el hígado.

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Hay pruebas en el sentido de que la mucosa del intestino pueda desempeñar cierto papel en la conversión de glucosa a fructuosa a medida que la primera es absorbida.

La glucosa de la sangre circulante y líquidos corporales llega a todas las células de la economía y es utilizada para producir energía. En condiciones normales y metabolismo de los carbohidratos suministra más de la mitad de los requerimientos energéticos del organismo. De hecho, el cerebro depende en gran medida del metabolismo de los carbohidratos como fuente de energía, y cesa de funcionar rápidamente cuando disminuya muy por debajo de lo normal la concentración de la glucosa sanguínea.

El glucógeno del hígado, músculos y otros tejidos se forman primariamente a partir de la glucosa y actúa como fuente de energía inmediatamente disponible o como reserva de la misma. Normalmente una buena parte de la reserva de la grasa de los depósitos corporales se forman a partir de la glucosa; a modo análogo partiendo de este monosacárido la glándula mamaria sintetiza lactosa y también se forman de la glucosa los glucolípidos y mueopolisacáridos titulares.

El metabolismo de muchos aminoácidos de las proteínas progresivas por vía de la glucosa, y algunos productores de la misma son utilizados por la economía, por la síntesis de los aminoácidos.

Es por lo tanto evidente que la glucosa ocupe la posición el metabolismos de los Carbohidratos, y también que este último está íntimamente relacionada con el de lípidos y proteínas.

La concentración del azúcar de la sangre en el hombre durante el periodo de post-absorción es de 12 a 14 horas después de la comida.

Varia normalmente de 60 a 90 mg % y puede alcanzar 130 mg % o más después de comidas ricas en carbohidratos. Los valores para otros animales de sangre caliente suelen ser del mismo orden.

Somogyi y Klinghoffer han demostrado que la glucosa en la sangre del hombre se encuentra uniformemente distribuida en el agua de eritrocitos y plasma. Como los primeros contiene mucho menos agua que el plasma, la concentración de volumen por unidad de volumen en las células es inferior a la del plasma.

Solo en los antropoides se observan concentraciones iguales en el agua del plasma y los eritrocitos. Los glóbulos rojos del cerdo y la rata carecen prácticamente de glucosa.

EL HÍGADO EN LA REGULACIÓN DEL AZÚCAR SANGUÍNEO

En el hígado el órgano primeramente encargado de la regulación de las concentraciones del azúcar sanguíneo por ser el único capaz de formar glucosa a

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partir de fuentes ajenas a los carbohidratos, como ejemplo los aminoácidos, en cantidades suficientes para cubrir las necesidades corporales.

LOS RIÑONES COMO FUENTES DE GLUCOSA SANGUÍNEA

Aunque el hígado desempeña el papel importante en la regulación de la glucosa sanguínea, disponemos de un buen caudal de pruebas en el sentido de que los riñones pueden formar glucosa sanguínea a partir de cierto número de carbohidratos intermedios y también de aminoácidos. Rusell y Wilhelmi pudieron demostrar que rebanadas de riñón forman carbohidratos a expensas del piruvato, succinato, alfa cetoglutarato y de los aminoácidos: ácido glutámico y alanina. Si bien todos los datos indican que los riñones poseen sin duda cierta capacidad de glucogénesis y también para conservar la glucosa sanguínea, es también cierto que dicha capacidad es muy inferior a la del hígado.

REACCIÓN DE LA BENCIDINA

La bencidina es una sustancia que cristaliza con una molécula de agua si se hace la cristalización por debajo de 60° C, y anhidrasis porque el sulfato de bencidina es insoluble. Se emplea también para investigar la adición de agua oxigenada a la leche y para identificar la sangre en líquidos biológicos, empleada también en la preparación de colorantes, para perfumar jabones baratos y en las cremas para el calzado. Su constante criocóspica (6.9; agua 1.8) lo hace útil, junto con su poder disolvente, en criometría

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BENCIDINA (primaria)

Prueba específica para pentosas. Una pentosa está formada por 5 átomos de carbono, por lo tanto cuando se habla de una aldopentosa se hace referencia a un monosacárido que contiene 5 átomos de carbono y puede contener también el grupo cetosa, por el cual toma el nombre de cetohexosa.

PROCEDIMIENTO

1. En un tubo de ensayo colocar 0.5ml del reactivo de bencidina.

2. Añadir 1 ó 2 gotas de solución de carbohidrato.

3. Calentar en agua hirviendo durante varios minutos, inmediatamente después enfriar con agua.

4. Si se forma un color rosa o rojo la prueba es positiva.

Esta prueba parece muy satisfactoria para pentosas, las hexosas comunes no interfieren en esta prueba.

PRUEBA DE ANILINA

Esta prueba sirve para diferenciar las pentosas de los ácidos urónicos y de las hexosas que no dan la prueba.

Por deshidratación de las pentosas, se forman furfural, que reaccionan primero con una molécula de anilina dando un compuesto que es una base de Schiff, de poco color

Con otra molécula de anilina, se parte del ciclo del furano dando un compuesto que por tener doble enlace conjugador, tiene un color rojo intenso.

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Dando también la prueba positiva los polisacáridos que por hidrólisis dan pentosas.

PROCEDIMIENTO

1. Colocar 1 ml de carbohidrato.

2. Añadir 2 ml de ácido acético glacial y 3 gotas de anilina.

3. Calentar a hervir durante 1 minuto la coloración roja es positiva

Esta prueba la dan positiva las pentosas, puede servir para diferenciar las pentosas de ácidos urónicos.

AZÚCARES REDUCTORES

(Tollens, Fehling, Benedict)

OXIDACIÓN

Aunque la oxidación de los aldehídos, y en algunos casos las cetonas pueden emplearse como un método de preparación de ácidos carboxílicos, las reacciones que se describen son principalmente como pruebas cualitativas que permiten diferenciar los aldehídos y determinar acetonas de otras clases de compuestos orgánicos.

La oxidación de los aldehídos a ácidos carboxílicos se efectúa muy fácilmente en una solución alcalina. Estos reactivos alcalinos son agentes oxidantes moderados, oxidan los aldehídos al mismo tiempo que ellos se reducen.

El reactivo Tollens se prepara por la adición de hidróxido de amonio en una solución de nitrato de plata hasta que el precipitado de óxido de plata formado

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inicialmente se disuelve nuevamente es conveniente considerar a este reactivo como óxido de palta en lugar de

Ag + 2OH -H2O Ag2O +4NH3 2Ag (NH3)2OH

Una solución que contiene el ion plata amonicéo, y a menudo así es considerado en sus reacciones como aldehído.

H O

CH3-C-C=O + Ag2O CH3-C-OH + 2Ag

La reacción conocida, la “prueba del espejo de plata” (Tollens), comprende en realidad al aldehído, una pequeña concentración de ion plata y los iones oxidrilo.

La solución de Fehling consiste en dos partes:

a) Una solución de sulfato cúprico.

b) Una solución de hidroxilo de sodio y tartrato de sodio y potasio (sal de Rochelli).

Cuando se mezclan cantidades iguales de estas soluciones, se forma un complejo soluble de tartrato cúprico de color azul obscuro, el cual proporciona una pequeña concentración de iones cúprico. Los aldehídos reducen la solución de Fehling y forman un precipitado rojo de óxido cuproso.

OH OH

CH3-C=O + 2Cu + 5OH CH3-C=O + Cu2 + 3H2O

La solución de Benedict es semejante a la de Fehling con la modificación de que se utiliza citrato de sodio en lugar del tartrato de sodio y potasio. Tiene como ventaja sobre la solución de Fehling de que no es necesario dividirla en dos reactivos separados.

Las 3 soluciones mencionadas nos sirven para distinguir los aldehídos de las acetonas sencillas, porque las últimas no reaccionan. Pueden además indicarse que la reducción de las soluciones permite diferenciar un aldehído de un alcohol. Aunque los alcoholes pueden oxidarse por agentes oxidantes fuertes no son atacados por estos reactivos moderados.

El benzaldehído puede oxidarse hasta ácido benzoico con el reactivo de Tollens, pero no es atacado por las soluciones de Fehling o de Benedict.

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Los aldehídos reducen con dificultad las soluciones neutras o ácidas de las sales de plata o de cobre. Solo en soluciones alcalinas se observa la fuerte acción reductora de los aldehídos, aunque no se conoce con certeza el papel que en ella juega el ión oxidrilo.

PRUEBA DE TOLLENS

PROCEDIMIENTO

1. Colocar en un tubo de ensayo 1 ml de carbohidrato.

2. Añadir 1 ml de reactivo de Tollens.

3. Agitar perfectamente.

4. Calentar a baño maría durante 5 minutos máximo. Observar la forma de espejo que se forma en los positivos.

PRUEBA DE FEHLING

PROCEDIMIENTO

1. Colocar en un tubo de ensayo 1 ml de carbohidratos.

2. Añadir 1 ml de Fehling “A” y 1 ml de Fehling “B”.

3. Mezclar bien y ponerlo a baño maría o en la flama del mechero durante cierto tiempo.

4. Sí mira a marrón o rojo la prueba es positiva.

Esta prueba es una reacción de oxido-reducción, los alcoholes del azúcar se oxidan a aldehídos y ácidos, el cobre se reduce de cúprico a cuproso por eso cambia de color la solución y se forma el precipitado.

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PRUEBA DE BENEDICT

PROCEDIMIENTO

1. Colocar en varios tubos de ensayo 1 ml de solución de Benedict

2. Añadir 3 gotas de cada solución de carbohidratos en cada tubo.

3. Agitar y colocar los tubos al mismo tiempo en agua hirviendo durante 3 minutos.

4. Enfriar la solución y hacer comparaciones.

5. Obsérvese el precipitado formado. Un cambio de color NO indica reacción positiva, solo el precipitado.

NOTA: Deberán darse los resultados comparativos de las 3 pruebas de azúcares reductores.

PRUEBA DEL ÁCIDO PICRICO

TRINITROFENOL

Se puede obtener, pero con mal rendimiento, por acción de la mezcla sulfónica sobre fenol.

Se obtiene mejor la acción sucesiva de los ácidos sulfúricos y nítricos.

O por nitración de coloro benceno, hidrólisis de nitrito cloro benceno obtenido a dinitrofenol, y después nitración de este por mezcla sulfonítrica.

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El ácido pícrico es un sólido cristalizado, amarillo pálido (p.f. 122°C), un poco soluble en agua, con sabor amargo (picros-amarillo)

Su descomposición explosiva, desencadena por un detonador (fulminante de mercurio) lo hace útil como explosivo (melenita), si bien tiene el inconveniente de corroer el alma del cañón por su carácter ácido, por lo que tiene más empleo en bombas de aviación.

El ácido pícrico es un ácido relativamente fuerte que ataca los metales dando picratos metálicos muy inestables y explosivos, lo que requiere proteger el acero de abuses con un barniz o vidriados.

Los picratos de amonio C6H2(NO2)3(ONH4) y de potasio, son pocos solubles en agua.El picrato de amonio se utiliza como explosivo. El ácido pícrico se emplea para teñir de amarillo la lana, como reactivo de alcaloides y proteínas (investigación de albúminas en líquidos biológicos: reactivo de Esboch).

El ácido pícrico, como otros nitrofenoles, existe en dos formas:

la normal que da cristales cuando se cristaliza la ligroína.

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Y la así, que da soluciones amarillas en agua y cristales amarillos de esta solución, especialmente si es alcalina.

Así el 2,4, dinitrofenol se utiliza como indicador del pH en la escala de Michaelis, debido a la mayor intensidad de coloración amarilla que presenta una solución según variaciones pH del medio, se utiliza también para adelgazar, pero su empleo es muy delicado, debido a su toxicidad.El grupo aldehído le da característica reductora a monosacáridos.

El grupo aldehído de las aldohexosas se oxida con facilidad el carboxílico correspondiente. Esto sucede con un pH neutro o poco alcalino, empleando agentes oxidantes o enzimas.El ácido monocarboxílico que se produce se conoce con el nombre de ácido aldónico (a partir de galactosa). En presencia de este agente oxidante se oxidan tanto el grupo aldehídico como la función alcohólica primaria.

PROCEDIMIENTO

1. A 3 ml de solución de carbohidratos añadir 1 ml de solución saturada de ácido pícrico.

2. Agregar 0.5 ml de solución de carbonato de sodio al 10%.

3. Calentar en agua hirviendo durante 1.5 minutos.

*Un color café denota prueba positiva.

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MATERIALES

Reactivo de bencidina Ácido acético glacial Anilina

Reactivo de Tollens Carbohidratos en polvo Fehling “A”

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Fehling “B” Reactivo de Benedict Ácido pícrico saturado

Carbonato de sodios Carbohidratos

RESULTADOS:

PRUEBA REACCIÓN DE BENCIDINA Prueba específica para las pentosas.Color rojo resulta ser positiva a la prueba.Carbohidratos que reaccionaron:

PRUEBA REACCIÓN DE BENCIDINA

CARBOHIDRATO POSITIVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Negativo Café claro

XILOSA Positivo Roja-rozada

GALACTOSA ANHIDRICA

Negativo Café claro

MALTOSA Negativo Café claroFRUCTOSA Negativo Café claroSACAROSA Negativo Café claro

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DESTROXA Negativo Café claroMEIL Negativo Café claroL-ARABINOSA Negativo Café claro

El resultado arrojado por esta prueba resulto ser positivo solo a las pentosas; debido que al reaccionar la bencidina con el carbohidrato cambio por completo su coloración tomando un color rojo-rosado; sin embargo, aunque esta prueba resulte ser positiva para las pentosas hay algunos carbohidratos tales como la glucosa y fructosa que son pentosas no reaccionan marcándolas como negativas en esta prueba.

Imagen anexada:

PRUEBA DE ANILINA Prueba utilizada para la diferenciación de las pentosas de los ácidos irónicos y de las hexosas.Coloración rojo intenso resulta ser positiva a esta reacciónCarbohidratos identificados:

PRUEBA DE ANLINA

CARBOHIDRATO POSITIVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Negativo Amarillo oscuroXILOSA Positivo RojizoGALACTOSA ANHIDRICA

Negativo Amarillo claro

MALTOSA Negativo Amarillo claroFRUCTOSA Negativo Amarillo claro

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SACAROSA Negativo Amarillo claroDESTROXA Negativo AnaranjadoMEIL Negativo Amarillo oscuroL-ARABINOSA Positivo Rojizo

El resultado arrojado por esta prueba solo resulto ser positivo en la xilosa y en L-arabinosa cambiando su coloración a un color rojizo; generalmente esta prueba es realizada para diferenciar como ya mencionado las pentosas de las hexosas y lo ácidos irónicos.

Imágenes anexadas:

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PRUEBA DE FEHLING Prueba que consta de dos partesColoración marrón-rojo resulta ser positiva para la reacciónCarbohidratos identificados:

PRUEBA DE FEHLING

CARBOHIDRATO POSITIVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Positivo MarrónXILOSA Positivo MarrónGALACTOSA ANHIDRICA

Negativo Azul

MALTOSA Negativo VerdeFRUCTOSA Positivo MarrónSACAROSA Negativo AzulDESTROXA Negativo VerdeMEIL Positivo MarrónL-ARABINOSA positivo Rojo-marrón

Los resultados arrojados por esta prueba en algunos carbohidratos fueron su cambio de coloración pues tomaron una tonalidad color rojo-marrón, esta es la única prueba que se divide en dos partes que constan una en el sulfato cúprico y la otra en la solución de hidroxilo y tartrato de sodio y potasio; al mezclar ambas soluciones y al reaccionar con los carbohidratos tomaran una coloración azul, y que al ser introducidos en agua caliente, debido a una pequeña concentración de iones de cúprico cambiaran los colores y se transformaran rojo-marrón lo cual es positivo.

Imagen anexada:

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PRUEBA DE TOLLENS Esta prueba utilizada para identificar los azucares reductores Un espejo de plata resulta ser positivo para esta reacciónCarbohidratos identificados:

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PRUEBA DE TOLLENS

CARBOHIDRATO POSITVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Positivo Espejo de plataXILOSA Positivo Espejo de plataGALACTOSA ANHIDRICA

Positivo Espejo de plata

MALTOSA Positivo Espejo de plataFRUCTOSA Positivo Espejo de plataSACAROSA _ANULADO ANULADODESTROXA Positivo Espejo de plataMEIL Positivo Espejo de plataL-ARABINOSA Positivo Espejo de plata

El resulto de esta prueba resultó ser positivo para todos los carbohidratos, pues lo se observó un cambio de coloración, pues se reflejó un espejo de plata, que en si es la comprensión de aldehído, es decir la concentración de ion de plata y ion oxidrilo.

Imágenes anexadas

PRUEBA DE BENEDICT Esta prueba identifica los azucares reductores En esta prueba el cambio de la coloración no significa que sea positivo, cuando es positivo se formara un precipitado en el fondo del tubo de ensaye Carbohidratos identificados:

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PRUEBA DE BENEDICT

CARBOHIDRATO POSITIVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Negativo VerdeXILOSA Negativo Verde-amarilloGALACTOSA ANHIDRICA

Negativo Azul turquesa

MALTOSA Negativo Verde-azuladoFRUCTOSA Positivo MarrónSACAROSA Negativo Azul turquesaDESTROXA Positivo MarrónMEIL Positivo CaféL-ARABINOSA Negativo marrónEsta prueba como mencionado es utilizada para la identificación de los azucares reductores, su reactivo consta de sulfato cúprico, citrato de sodio, carbono anhidro de sodio; esta prueba resulto solo ser positiva para tres carbohidratos que son; fructosa, destroxa y la miel, los cuales al reaccionar cambiaron su tonalidad a cafés-marrón, sin embrago solo fueron los únicos que se generó un precipitado en el fondo , lo cual es resultado favorable a hacia la reacción

Imágenes anexadas

PRUEBA DE PICRICO(2-4-6-TRINITROFENOL) El ácido pícrico es un sólido de tonalidad amarillenta que es de muy baja solubilidad, a diferencia del dinitrofenol es el indicador de pHEl color café indica positividad a la reacciónCarbohidratos identificados

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PRUEBA DE PICRICO(2-4-6-TRINITROFENOL)

CARBOHIDRATO POSITIVO/NEGATIVO COLORACIÓNGALACTOSA Negativo RojoXILOSA Positivo CaféGALACTOSA ANHIDRICA

Negativo Amarillo

MALTOSA Negativo RojoFRUCTOSA Positivo CaféSACAROSA Positivo CaféDESTROXA Negativo RojoMEILnegativo Negativo RojoL-ARABINOSA Positivo Café

Esta prueba resulto solo ser positiva en los carbohidratos de L-arabinosa, sacarosa, fructosa y la xilosa, tomando una tonalidad color café.

Imágenes anexadas:

OBSERVACIONES

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En esta práctica pudimos observar diferentes formas para identificar la presencia de carbohidratos en una muestra mediante reacciones químicas con diferentes reactivos, y evaluando los resultados positivos o negativos, identificamos los diferentes tipos de sacáridos de acuerdo a la reacción que se refería, y diferenciamos las distintas reacciones en base al fundamento en que se basan las mismas.

Esta práctica fue sumamente interesante ya que para cada prueba tenia cada una un procedimiento y desarrollo distintos y en cada una se pudo observar que presentaban diferentes coloraciones de diferentes tonalidades cada reacción.

Se observó que es fácil poder identificarlos ya que cada una especifica la tonalidad que va tener. Tanto en los carbohidratos que utilizamos cada reacción nos identificaba los diferentes tipos de carbohidratos que hay y así poder realizar la práctica correctamente observando lo que ocurría en el desarrollo de esta.

CONCLUSIONES

Los carbohidratos al poseer en su estructura aldehídos o cetonas, presentan un comportamiento químico ligado a los grupos funcionales de estos, como por ejemplo la capacidad de oxidarse con agentes oxidantes suaves como el reactivo de fehling o de Tollens o la capacidad de formar osazonas, además esta clase de reacciones permiten diferenciar monosacáridos de disacáridos como la sacarosa.

Los monosacáridos se diferencia de los disacáridos (sacarosa) por su poder reductor, poder que es otorgado por el carbono libre que posee, los monosacáridos a su vez se subdividen en aldosas y cetosas, y en pentosas o hexosas, estos fueron identificados y diferenciados mediante la pruebas realizadas en las que se evidencio la velocidad de deshidratación de las aldosas y cetosas, y la formación de furfural o hidroximetil furfural, según provenga una pentosa o hexosa.

Los reactivos que reaccionaban positivo (cambiaban de color) son los que contienen carbohidratos.

Monosacáridos como la glucosa y disacáridos como la maltosa a excepción de la sacarosa son azucares reductores. La maltosa presenta en su estructura el OH hemiacetálico por lo que es un azúcar reductor, es decir tienen su OH anomérico libre, y éstos son los que dan positivo en la prueba de Benedict.

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