UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDASFACULTAD DE MEDIO
AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
PROGRAMA CURRICULAR - INGENIERIA SANITARIA
MATERIA: BIOQUIMICA
INFORME DE LABORATORIO #1 - CARBOHIDRATOS
DOCENTE: DEISY MARGOT BELTRN
BOGOT, AGOSTO 26 DE 2014
Cristian Mateo Torres 20131180101 Mario Antonio Milln Crdenas
20122180086
RESUMEN
Los carbohidratos se encuentran en todos los organismos vivos y
son parte fundamental del proceso para generacin de energa en los
biomas; son el principal combustible con el cual nuestro organismo
y en especial el sistema nervioso (cerebro) se mantiene en
funcionamiento; el Azcar, el Almidn (alimentos) y la Celulosa
(madera) son carbohidratos casi puros, los carbohidratos
modificados forman parte del recubrimiento en clulas vivas, otros
carbohidratos son parte de los cidos nuclecos que transportan la
informacin gentica y algunos son usados en la industria
farmacutica. Tal vez la funcin ms importante de los carbohidratos
es su papel como actor en el proceso de generacin de oxigeno por
medio de la fotosntesis en las plantas, en la cual la planta
sintetiza estos carbohidratos para convertir el CO2 y el H2O en
glucosa mas oxigeno.
ABSTRACT
Carbohydrates are found in all living organisms and are part of
the process of generating energy in the biome; They are the main
fuel with which our body and in particular the nervous system
(brain) remains operational; Sugar, Starch (food) and cellulose
(wood) are almost pure carbohydrates, modified carbohydrates are
part of the coating in living cells, other carbohydrates are part
of the nucleic acids that carry genetic information and some are
used in pharmaceutical industry. Perhaps the most important
function of carbohydrates is its role as an actor in the process of
generation of oxygen through photosynthesis in plants, in which the
plant synthesizes these carbohydrates to convert CO2 and H2O into
glucose plus oxygen.
INTRODUCCION La prctica de reconocimiento de carbohidratos se
desarrollo con el fin de reconocer los diferentes grupos en los
cuales estos se clasifican, as como su importancia en todos los
procesos metablicos y de generacin de energa en el bioma, los
carbohidratos se definen como polihidroxialdehidos o
polihidroxicetonas y componen la mayor parte de la materia orgnica
de la tierra, se presentan en forma de azucares, almidones y fibras
y se clasifican en base a su estructura qumica por el nmero de
unidades: (mono.oligo,poli-sacridos); existen diferentes pruebas
bioqumicas para determinar sus particularidades as como para
definir si son o no son azucares reductores (que posee un grupo
carbonilo libre o potencialmente libre), se realizaron reacciones
cualitativas con el fin de determinar por medio de cambios fsicos
(visibles) sin alterar la composicin qumica de la muestra sus
diferentes caractersticas.OBJETIVO GENERAL
Reconocer de forma general la clasificacin, funcin y propiedades
qumicas de los carbohidratos as como las diferentes pruebas
bioqumicas para su caracterizacin.OBJETIVOS ESPECIFICOS Diferenciar
los monosacridos de los disacridos y polisacridos mediante
reacciones cualitativas. Reconocer la capacidad oxido-reductora de
los monosacridos. Identificar los carbohidratos presentes en una
muestra problema.MATERIALES Tubos de ensayo (6)
Beacker Pinza para tubo de ensayo Plancha de calentamiento
REACTIVOS Glucosa Galactosa
Sacarosa
Fructosa
Lugol
Reactivo de Benedict
Reactivo de Tollens
Fehling A-B
Acido Clorhdrico
Acido sulfrico
Alfa Naftol
MARCO TEORICO
Los carbohidratos son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas
es decir que en su estructura tienen varios grupos alcoholes (OH-),
y tienen en sus extremos grupos funcionales que son aldehdos o
cetonas.Los carbohidratos se clasifican por lo general como simples
y complejos. Los azcares simples, o monosacridos, son carbohidratos
como la glucosa y la fructosa que no pueden convertirse en azcares
ms pequeos por hidrlisis. Los carbohidratos complejos estn formados
de dos o ms azcares simples unidos entre s por enlaces de acetal
por ejemplo, la sacarosa (azcar de mesa) es un disacrido compuesto
de una glucosa unida a una fructosa. De manera similar, la celulosa
es un polisacrido estructurado con varios millares de unidades de
glucosa unidas entre s. La hidrlisis catalizada por una enzima de
un polisacrido lo rompe en sus monosacridos constituyentes.
(McMurry).
GLUCOSA
MONOSACARIDOS
Los monosacridos se clasifican adicionalmente como aldosas o
cetosas. El sufijo -osa designa un carbohidrato, y los prefijos
aldo- y ceto- identifican el tipo de grupo carbonilo presente en la
molcula, ya sea un aldehdo o una cetona. El nmero de tomos de
carbono en el monosacrido se indica por el prefijo numrico
apropiado, tri-, tetr-, pent-, hex-, y as sucesivamente, en el
nombre. Al ponerlo en conjunto, la glucosa es una aldohexosa, un
azcar aldehdico de seis carbonos; la fructosa es una cetohexosa, un
azcar cetnico de seis carbonos; la
ribosa es una aldopentosa, un azcar aldehdico de cinco carbonos;
y la sedoheptulosa es una cetoheptosa, un azcar cetnico de siete
carbonos. La mayor parte de los azcares simples comunes son
pentosas o hexosas (McMurry).
DISACARIDOS
Los disacridos son azucares compuestos de 2 residuos de
monosacridos unidos por un enlace glucosidico, esta se da por
covalencia y se da cuando el grupo hidroxilo de un azcar reacciona
con el carbono del segundo azcar. (Bioqumica Virginia Melo)
CELOBIOSA Y MALTOSA
Los disacridos contienen un enlace acetal glicosdico entre el
carbono anomrico de un azcar y un grupo
-OH en cualquier posicin en el otro azcar. Es particularmente
comn un enlace glicosdico entre el C1 del primer azcar y el -OH en
C4 del segundo azcar; tal enlace se llama enlace 1 4. La maltosa y
la celobiosa son azcares reductores debido a que los carbonos
anomricos de las unidades de glucopiranosa en el lado derecho
tienen grupos hemiacetal y estn en equilibrio con las formas
aldehdo; por una razn similar, la maltosa y la celobiosa exhiben
mutarrotacin de los anmeros y de la unidad de glucopiranosa a la
derecha. (McMurry).
SACAROSA
La sacarosa es un disacrido que produce en la hidrlisis 1
equivalente de glucosa y 1 equivalente de fructosa. A diferencia de
otros disacridos, la sacarosa no es un azcar reductor y no
experimenta mutarrotacin. Estas observaciones implican que la
sacarosa no es un hemiacetal y sugiere que la glucosa y la fructosa
deben ser glicsidos, lo cual slo puede suceder si los dos azcares
estn unidos por un enlace glicsido entre los carbonos anomricos de
ambos azcares el C1 de la glucosa y el C2 de la fructosa
(McMurry).
LACTOSA
La lactosa es un disacrido que se encuentra de forma natural en
la leche humana y de las vacas. Se utiliza ampliamente en la
repostera y en las frmulas lcteas comerciales para bebs. Al igual
que la celobiosa y la maltosa, la lactosa es un azcar reductor.
Exhibe mutarrotacin y es glicsido con una unin 1 4-- enlazado; sin
embargo, a diferencia de la celobiosa y la maltosa, la lactosa
contiene dos monosacridos diferentes D-glucosa y D-galactosaunidos
por un enlace -glicosdico entre el C1 de la galactosa y el C4 de la
glucosa. (McMurry).
POLISACARIDOS
Los polisacridos son carbohidratos complejos en los que decenas,
cientos o aun miles de azcares simples estn unidos entre s a travs
de enlaces glicosdicos. Debido a que slo tienen un grupo -OH
anomrico libre en el extremo de una cadena muy larga, los
polisacridos no son azcares reductores y no muestran
mutarrotacin apreciable. La celulosa y el almidn son dos de los
polisacridos ms ampliamente distribuidos (McMurry).CELULOSALa
celulosa consiste en varios miles de unidades de D-glucosa unidas
por enlaces1 4--glicosdicos iguales a los de la celobiosa.
Diferentes molculas de celulosa interactan para formar una gran
estructura agregada sostenida entre s por puentes de hidrgeno
(McMurry).
ALMIDON Y GLUCOGENO
El almidn es un polmero de la glucosa en el que las unidades de
monosacridos estn unidos por enlaces 1 4--glicosdicos al igual que
en la maltosa. puede separarse en dos fracciones: amilosa, la cual
es insoluble el agua fra, y amilopectina, la cual es soluble en
agua fra. La amilosa comprende casi 20% en masa del almidn y
consiste de varios cientos de molculas de glucosa unidas entre s
por enlaces 1 4--glicosdicos. El glucgeno es un polisacrido que
desempea la misma funcin de almacenamiento de energa en los
animales que el almidn desempea en las plantas.
Los carbohidratos ingeridos que no son necesarios como energa
inmediata se convierten en el cuerpo a glucgeno para su
almacenamiento a largo plazo. Al igual que la amilopectina
encontrada en el almidn, el glucgeno contiene una estructura
ramificada compleja con enlaces 1 4 y 1 6 Las molculas de glucgeno
son mayores que las de la amilopectina hasta 100,000 unidades de
glucosa y contiene an ms ramificaciones. (McMurry).
PRUEBAS BIOQUIMICAS PARA CARBOHIDRATOS.
Existen gran cantidad de reacciones cualitativas para determinar
las caractersticas de diferentes tipos de carbohidratos como por
ejemplo:
PRUEBA DE MOLISH:
Reaccin general para identificacin de carbohidratos (Se presenta
un anillo violeta en la interface). Es una reaccin cualitativa, por
lo que no permite saber la cantidad deglcidosen la solucin
original. (Velzquez, 2008).
PRUEBA DE LUGOL:
Reaccin para identificar que tan ramificado esta nuestro
carbohidratos Permite distinguir Almidn, Glucgeno, Dextrinas y
otros polisacridos. (Velzquez, 2008).
PRUEBA PARA AZUCARES REDUCTORES.Dos carbohidratos que tienen un
grupo aldehdo o cetona libre o potencialmente libre en forma de
hemiacetal se oxidan fcilmente frente agentes oxidantes suaves en
disolucin alcalina, estos azucares se denominan reductores.
Prueba de Tollens
La aparicin de un espejo de plata indica prueba positiva para
azcar reductor. (Velzquez, 2008).Prueba de Fehling
La formacin de un precipitado rojo y la decoloracin de la
solucin indican prueba positiva para azcar reductor. (Velzquez,
2008).Prueba de Benedict.
Un precipitado cuya coloracin vara desde amarillo hasta rojo,
con decoloracin de la solucin, indica prueba positiva (Velzquez,
2008).PRUEBA DE BERFOED
La velocidad de reaccin de los disacridos es mucho menor a la de
los monosacridos, al reaccionar forma un precipitado rojo ladrillo
similar a la prueba de Fehling (Velzquez, 2008).PRUEBA
SELIWANOFF
El cido clorhdrico deshidrata ms rpidamente las cetohexosas que
las aldohexosas, ya que stas deben isomerizarse a aquellas, para
formar el Hidroximetilfurfural por deshidratacin. (Velzquez,
2008).
Evidencia cetosas (color rojo fuego) y aldosas (color rosa).
PRUEBA DE BIAL
La identificacin para las pentosas se fundamenta, en que estas
se deshidratan ms rpidamente por la accin del HCl, que las hexosas,
debido a que estas se tienes que isomerizar en las primeras. El
furfural generado reacciona con el Orcinol para dar compuestos de
color verde-azulado en un lapso de 2 a 5 minutos (Velzquez,
2008).
FORMACION DE OSAZONASSe forman cuando los azcares reaccionan con
fenilhidrazina.
FEl tiempo de formacin de la ozasona y la apariencia de los
cristales ser diferente para los distintos azcares. (Velzquez,
2008).CUESTIONARIO
1-Qu diferencia existe entre azucares reductores y no
reductores? R/Los azucares reductores (Monosacarido o disacrido)
pueden ceder electrones a otras molculas y pueden por tanto actuar
como agente reductor, La presencia de un grupo (-CO-) o aldehdo
(-CHO)
Libre permite a la mayora de los monosacridos y polisacridos ser
azucares reductores, los azucares reductores pueden ser detectados
por medio de la prueba de Benedict, mientras que los azucares no
reductores no son capaces de ceder electrones u otras molculas por
lo tanto no pueden actuar como agentes reductores, ya que no ponen
grupos funcionales libros o electrones desapareados, la sacarosa es
el ejemplo ms comn de azcar no reductor, las unidades glucosa y
fructosa en las que estn involucrados grupos aldehdos y cetonas son
los principales responsables de la incapacidad de la sacarosa de
convertirse en azcar reductor.(Diccionario Oxford-Complutense de
qumica).3-Cmo puedo justificar el hecho de que la glucosa, al igual
que la fructosa de prueba positiva para azucares reductores?R/El
poder reductor de un carbohidrato se debe a su grupo carbonilo que
puede reducirse en presencia de sales de cobre, todos los
monosacridos son reductores ya que poseen un grupo aldehdo
(aldosas) libre en su forma aciclica. Tanto la glucosa como la
fructosa son compuestos carboxlicos ya que reducen la solucin de
Fehling (ion cprico complejo), propiedad caracterstica de los
aldehdos y de las -oxicetonas.
La reaccin permite distinguir entre los azucares que contiene un
grupo carbonilo y reducen la solucin de Fehling (azucares
reductores) y aquellos otros que no contiene el grupo carbonilo
libre o potencial y son no reductores (sacarosa).(Qumica orgnica
fundamental, Fieser)4-Tabla de azucares
Manosa (C6H12O6)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae a partir de algunos polisacridos de las plantas y
algunas glucoproteinas de los animales.
Abundancia: Arndanos Duraznos Manzanas Habichuelas Brocoli
Nabo
Usos: Su principal funcin es producir energa. Ungramode
cualquier hexosa produce unas 4kilocalorasde energa.
Galactosa (C6H12O6)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae a partir de la leche y sus diferentes derivados
(productos lcteos)
Abundancia:
Productos lcteos (Leche) y derivados
Usos:
Su funcin principal es la de proporcionar energa al cuerpo, pero
tambin tiene una funcin secundaria como elemento estructural de
glicolpidos y glicoprotenas.
Lactosa (C12H22O11H2O)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae a partir de la leche de la hembra de los mamferos.
Abundancia:
Productos lcteos (Leche) y derivados
Usos:
En primer lugar, la lactosa provee de energa al
organismo.Favorece el desarrollo de ciertas bacterias conformantes
de la flora intestinal.Estimula la absorcin de calcio y fsforo.
Fructosa (C6H12O6)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae a partir de la fruta, los vegetales y la miel.
Abundancia:
Frutas Vegetales Miel
Usos:La funcin de la Fructuosa es actuar como combustible de
energa porque es un monosacrido, se quema en las mitocondrias
liberando energa qumica en forma de ATP, al igual que la glucosa y
la galactosa, son las hexosas ms conocidas y tienen esa misma
funcin en comn.
Almidn
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae de la mayora de losvegetales, y es la fuente de
caloras ms importante consumida por el ser humano.
Abundancia:
Vegetales Tubrculos Harinas Granos
Usos:
La funcin del almidn es servir de reserva de energa y glucosa en
vegetales donde se acumula en forma de granos (los cloroplastos y
aminoplastos).
Sacarosa (C12H22O11)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se extrae a partir del azcar de mesa y la miel.
Abundancia:
Azcar Miel
Usos:
La sacarosa es eledulcorantems utilizado en el mundo
industrializado, aunque ha sido en parte reemplazada en la
preparacin industrial de alimentos por otros endulzantes tales como
jarabes de glucosa, o por combinaciones de ingredientes funcionales
y endulzantes de alta intensidad.
Maltosa (C12H22O11)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
Se puede obtener mediante la hidrlisisdelalmidnyglucgeno
Abundancia:
Vegetales Tubrculos Harinas Granos
Usos:
La maltosa no tiene una funcin especfica en el cuerpo. Los
fabricantes convierten la maltosa a un alcohol de azcar disacrido
llamado maltilol para su uso como un edulcorante a granel en polvo
y en jarabe y se aade a muchos alimentos sin sacarosa y para
diabticos, incluyendo chocolates, goma de mascar, productos de
panadera, caramelos, helados y mermeladas.
Ribosa (C5H10O5)
Estructura Abierta
Estructura Cerrada
Extraccin:
La ribosa procede de la polimerizacin de la eritrosa. A partir
de la ribosa se sintetiza la desoxirribosa en el ciclo de las
pentosas. Adems se le considera uno de los azcares oligosacridos
con mayor carcter hidrosoluble.
Abundancia:
cidos nuclecos
Usos:
La funcin del almidn es servir de reserva de energa y glucosa en
vegetales donde se acumula en forma de granos (los cloroplastos y
aminoplastos).
CONCLUSIONES Todos los monosacridos son azucares reductores
debido a que todos poseen un grupo carbonilo hemiacetalico libre.
Los enlaces glucosidicos permiten la unin entre 2 o mas monosacrido
formando disacridos o polisacridos. La sacarosa no tiene poder
reductor debido a que no posee grupos carbonilos hemiacetalicos
libres que le permitan reducir las sales cpricas.
La maltosa es el resultado de la unin de 2 molculas de glucosa
por medio de un enlace glucosidico.
La lactosa es el resultado de la unin de una molcula de glucosa
y otra de galactosa por medio de un enlace glucosidico.
La sacarosa es el resultado de la unin de una molcula de glucosa
y otra de fructosa por medio de un enlace glucosidico.
El almidn es el ms importante de todos los carbohidratos ya que
es la principal reserva de energa de tanto plantas como
animales.
Bibliografa
McMurry, J. (2007). Quimica Organica. Mexico D.F.: Cengage
Editorial. Virginia,M. (2007). Bioqumica de los procesos
metablicos, Barcelona, Editorial Reverte Diccionario
Oxford-Complutense de Qumica. (1995), Madrid. Editorial
complutense. Fiesser (1985), Qumica Orgnica Fundamental, Barcelona,
Editorial Reverte Velsquez, M. y Ordorica, M. (2008). Estructura de
Glcidos. Documento en
lnea.http://ww.ugr.es/~quiored/espec/ms1.htm
