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1 DRAFT EXPERIMENTO 8 PRUEBAS PARA LOS CARBOHIDRATOS Fecha: Sección de laboratorio: Nombre del estudiante: Grupo #: Preguntas de preparación para el laboratorio. Después de leer cuidadosamente el experimento, conteste las siguientes preguntas. 1) Diga cuáles son las principales fuentes de carbohidratos en nuestra dieta? 2) Diga la clasificación de los carbohidratos? 3) Qué grupo funcional se encuentra en los carbohidratos? 4) Qué son azucares reductores? 5) Cuál carbohidrato produce un color azul oscuro en la prueba de iodo? 6) Cuál azúcar es una cetosa? 1

2 7) En los siguientes espacios, coloque un dibujo o foto del equipo de laboratorio mencionado e indique su uso. 1. Goteros 2. Plancha de calentamiento (hot plate) Uso Uso 3. Solución de iodo 4. Probeta 10 ml Uso Uso 5. Vaso precipitado o Beaker 400 ml 6. Reactivo de Benedict Uso Uso 2

3 Experimento 9: Pruebas para los carbohidratos OBJETIVOS 1. Identificar el grupo funcional de los carbohidratos. 2. Mencionar los diferentes tipos de carbohidratos. 3. Observar las propiedades físicas y químicas de algunos carbohidratos comunes 4. Distinguir a partir de pruebas físicas-químicas entre monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. I TRODUCCIÓ En el año 1838, el químico francés Jean Baptiste-André Dumas fue quien usó por primera vez el término glucosa, para referirse a un compuesto dulce que proviene de la miel y las uvas. Luego, Kekulé decidió que se debía llamar dextrosa porque era dextrógira, o sea que gira a la derecha el plano de la luz polarizada. Finalmente, el químico alemán Emil Fischer estudió el azúcar y la llamó glucosa. El carbohidrato más abundante en la naturaleza es la glucosa. Es el azúcar fundamental del organismo y el torrente sanguíneo la transporta a toda las partes del cuerpo. La concentración normal de glucosa en la sangre es de mg por 100 ml de sangre. Los animales la obtienen de los alimentos que la contienen, como las plantas. Éstas producen glucosa a partir del proceso de la fotosíntesis: Los azúcares se forman durante el proceso de fotosíntesis en los organismos que poseen clorofila. Los carbohidratos son aldehídos polihidroxilado, como la D-Glucosa; Cetonas polihidroxilada, como la D-frutosa, representada mediante líneas punteadas y cuñas o proyecciones de fischer o compuestos que por hidrólisis dan estos productos. 3

4 Los carbohidratos o azúcares son los más abundantes de todos los compuestos orgánicos en la naturaleza. Los carbohidratos están formados de átomos de carbono hidrógeno y oxígeno en la proporción de 1: 2: 1 Cn(H2O)n. La razón de hidrógeno a oxígeno es la misma que la del agua y por eso es que se llama a los carbohidratos hidratos de carbono. Estos son las principales fuentes de energía de nuestra dieta diaria y aproximadamente un 65 % de los alimentos de nuestra dieta están constituidos por carbohidratos. Éstos se presentan en forma de azúcares, almidones y fibras. Son unos de los tres principales micronutrientes que aportan energía al cuerpo humano (los otros son los lípidos y las proteínas). Fuentes de los carbohidratos: Podemos encontrar los carbohidratos en alimentos tales como: pan, pasta, papa y arroz. Durante la digestión y el metabolismo celular los almidones se convierten en glucosa. Éstos se oxidan en nuestras células para proveernos con energía y proveerle a la célula átomos de carbono para la construcción de moléculas de proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Los polisacáridos, tales como la celulosa, el almidón y el algodón lo podemos encontrar en diferentes artículos comerciales. Por ejemplo, la celulosa también posee otros usos importantes. La madera en nuestros muebles, las páginas de este libro y el algodón de nuestra ropa están hechos de celulosa. Tipos de carbohidratos Los términos carbohidrato, sacárido y azúcar muy a menudo se usan como sinónimos. Existen dos clases de carbohidratos: los carbohidratos simples y los complejos. Los carbohidratos simples son los monosacáridos (azúcares sencillos), y los complejos, llamados disacáridos y polisacáridos. Los monosacáridos son carbohidratos que no pueden ser hidrolizados en carbohidratos más simples. Uno de los carbohidratos más comunes es la glucosa C6H12O6 que es un monosacáridos. Los disacáridos se componen de dos unidades de monosacáridos unidas a través de un enlace glucósido. Un disacárido puede ser sintetizado en dos unidades de monosacáridos. Por ejemplo el azúcar de mesa, sacarosa (C12H22O11), es un disacárido que puede ser hidrolizado en presencia de un ácido o una enzima para obtener una molécula de glucosa y una de fructosa. C12H22O11 + H2O H + C6H12O6 + C6H12O6 Sacarosa enzima Glucosa Fructosa Los polisacáridos son carbohidratos que se obtienen por hidrólisis y contienen más de diez monosacáridos. 4

5 Propiedades físicas de los carbohidratos: 1. Son biomoléculas que ejercen funciones fundamentales en los seres vivos como: soporte (celulosa), reserva de alimento (almidón), reserva energética (glucógeno) y energía inmediata (glucosa). 2. Sirven como lubricantes en las articulaciones óseas. 3. Algunos son de sabores dulces y otros no lo son (polisacáridos). 4. Los monosacáridos tienen la propiedad de desviar la luz polarizada, llamándose dextrógiro los que desvían la luz a la derecha y levógiro lo que la desvían a la izquierda. 5. Presenta rotación o actividad óptica. Propiedades químicas de los carbohidratos: 1. Los monosacáridos son sustancias reductoras particularmente en un medio alcalino. Los grupos aldehídicos y cetónicos son los responsables de esta propiedad. 2. Los carbohidratos o hidratos de carbono o glucósidos son compuestos orgánicos formados principalmente por carbonos, oxígenos e hidrógenos A- Prueba de reactivo de Benedict en azúcares reductores Los azúcares reductores son aquellos que contienen un grupo aldehído, cetonas, hemiacetal capaz de reducir a un agente oxidante. Todos los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos pueden ser oxidados. El reactivo de Benedict contiene el ion cobre que, en presencia de un azúcar reductor, se reduce de ion cúprico a ión cuproso; por lo tanto, todos los azúcares que reaccionan con el reactivo de Benedict se llaman azúcares reductores. Las cetosas también actúan como azúcares reductores debido al grupo cetónico en el carbono 2 que isomerizan generando un grupo aldehído en el carbono 1. Los azúcares reductores son oxidados formando así un color que va desde verdoso a un precipitado color rojo ladrillo, por el óxido de cobre característico de la reducción del ión cobre. La sacarosa es un disacárido que no reacciona con el reactivo de Benedict. El grupo aldehído de los azúcares reductores produce la oxidación a un grupo carboxilo. D- Glucosa Reactivo de Benedict D- Acido glucónico + Oxido de cobre I 5

6 B- Prueba de reactivo de Seliwanoff para identificar cetohexosas El reactivo de Seliwanoff está formado por una solución de resorcinol en medio ácido (HCl), que en presencia de una cetohexosas, produce una prueba positiva con una coloración roja. Esta prueba es para distinguir aldehexosas de la cetohexosas. C- Prueba de fermentación La fermentación es la transformación de una sustancia orgánica en otra utilizable producida por microorganismos o enzimas que provocan reacciones de oxidaciónreducción en la cual el organismo productor deriva la energía suficiente para su metabolismo (relativamente poca en relación con una degradación oxidativa completa). Por ejemplo, la fermentación alcohólica es un proceso bioquímico que ocurre a partir de azúcar o melazas mediante la acción de enzimas en ausencia de oxígeno. La misma tiende a catalizar el proceso de transformación de los azúcares a alcoholes y dióxido de carbono. C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Sacarosa Glucosa Fructosa Levadura C6H12O6 CO2 (g) + 2CH3CH2OH (L) Dióxido de Carbono Alcohol Etílico Un ejemplo de una prueba de fermentación es la formación de burbujas producida por el dióxido de carbono. La mayoría de los monosacáridos y disacáridos se fermentan en presencia de la levadura. D- Prueba de reactivo de iodo para identificar polisacáridos La amilosa reacciona con la solución de iodo en KI, produciendo un complejo color azul negruzco. Este tipo de coloración es una prueba positiva para identificar los almidones. E- Prueba de hidrólisis de disacáridos y polisacáridos La hidrólisis de los disacáridos en presencia de un ácido produce monosacáridos individuales. Además, podemos hidrolizar un polisacárido como la amilosa hasta convertirla en una unidad de glucosa. 6

7 PROCEDIMIE TO EXPERIME TAL Y RESULTADOS A medida que vaya leyendo el procedimiento, escriba los materiales y equipos a utilizar. Materiales y equipos: A- Prueba de reactivo de Benedict en azúcares reductores 1. Coloque 10 gotas de cada una de las siguientes soluciones 2%: glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, agua y almidón en diferentes tubos de ensayos rotulados. 2. Luego, agregue 2.0 ml a cada tubo de ensayo del reactivo de Benedict, agite y colóquelos en un baño hirviendo por un periodo de 3-4 minutos. La formación de un color rojo ladrillo es indicativo que es un azúcar reductor. Observe y anote comparando con el control agua + Benedict para determinar si hay reacción o no. B- Prueba de reactivo de Seliwanoff para identificar cetohexosas 1. Coloque 10 gotas de cada una de las siguientes soluciones 2%: glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, agua y almidón en diferentes tubos de ensayos rotulados. 2. Luego, agregue 2.0 ml a cada tubo de ensayo del reactivo de Seliwanoff, agite y colóquelos en un baño hirviendo por un período de un 1 minuto. La formación de un color rojo vivo es indicativo de la presencia de una cetona. Observe y anote comparando con el control agua + Seliwanoff para determinar si hay reacción o no. C- Prueba de fermentación 1- Llene cada tubo de ensayo con las siguientes soluciones al 2%: glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, agua y almidón en diferentes tubos de ensayos rotulados. 2- Luego, agregue 0.2 gramos de levaduras, agite y colóquelos invertidos dentro de otro tubo de ensayo de mayor tamaño y observe la generación de burbujas. D- Prueba de reactivo de iodo para identificar polisacáridos 7

8 1. Coloque 10 gotas de cada una de las siguientes soluciones 2%: glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, agua y almidón en diferentes tubos de ensayos rotulados. 2. Luego, agregue 2.0 gotas a cada tubo de la solución de iodo, agite y colóquelos en una gradilla por un período de un 1 minuto. Observe y anote comparando con el control agua + solución de iodo para determinar si hay reacción o no. La formación de un color azul negruzco es indicativo de la presencia de un polisacárido. E- Prueba de hidrólisis de disacáridos y polisacáridos 1. Coloque 3.0 ml de almidón al 2% en dos tubos de ensayo y 3.0 ml de sacarosa al 2% en otros dos. En uno de los tubos de ensayo de sacarosa y almidón añada 20 gotas de HCl al 10% y en los otros dos añada 20 gotas de agua. Luego, coloque los tubos de ensayo en un baño de agua hirviendo por 10 minutos. Después de calentar remueva los tubos y deje enfriar y añádale 40 gotas NaOH al 10% a las muestras que contienen HCl hasta obtener un ph básico. Pruebe las muestras para hidrólisis siguiendo lo siguiente: a) Prueba de Benedict: Coloque 10 gotas de cada una de las muestras anteriores en cuatro tubos pequeños. Luego, agregue 2.0 ml del reactivo de Benedict, agite y colóquelos en un baño hirviendo por un período de 3-4 minutos. Determine si ha ocurrido la hidrólisis en cada tubo de ensayo. b) Prueba de iodo: Eche 5 gotas de cada una de las muestras anteriores a cuatro tubos de ensayo pequeño. Luego, añada una gota de iodo a cada uno de ellos. Observe y anote si ha ocurrido la hidrólisis en cada tubo de ensayo. 8

9 HOJA DE REPORTE EXPERIME TO o. 9- PRUEBAS PARA LOS CARBOHIDRATOS Fecha: Título de Experimento: Objetivos del Experimento: Descripción del experimento: 9

10 DATOS Y CÁLCULOS A- Prueba de reactivo de Benedict en azúcares reductores Carbohidratos Glucosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidón Agua (Control) Reactivo de Bendict s B- Prueba de reactivo de Seliwanoff para identificar cetohexosas Carbohidratos Glucosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidón Agua (Control) Reactivo de Seliwanoff C- Prueba de fermentación Carbohidratos Glucosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidón Agua (Control) Presencia de CO 2 (Si o o) D- Prueba de reactivo de iodo para identificar polisacáridos Carbohidratos Glucosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidón Agua (Control) Solución de Iodo (Si o o) 10

11 Pruebas Sacarosa + H 2 O Sacarosa + HCl Almidón + H 2 O Almidón + HCl Benedict Iodo E- Prueba de hidrólisis de disacáridos y polisacáridos PREGU TA PARA REFLEXIÓ 1) Diga cuáles azúcares son reductores y cuáles no son en la parte A Conclusión: 11

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