Algunas propiedades químicas de los Carbohidratos

PRÁCTICA No. 8

ALGUNAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS CARBOHIDRATOS

Andrea Gonzalez1 (201603907) Silvia Portillo1 (201112050) Onelia Herrera1 (201616911) Juan Bolaños1(201617175)

1 Departamento de Bioquímica, Facultad de ciencias Químicas y Farmacia, Universidad de San Carlos de Guatemala, Carrera de Química Biológica.

INTRODUCCIÓN

Los carbohidratos son las biomoléculas con más abundancia en la naturaleza, compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción (CH2O)n,   se encuentran en todas las células realizando una gran variedad de funciones biológicas, como fuentes de energía, elementos estructurales y como precursores de la producción de otras moléculas, como aminoácidos, lípidos, purinas y pirimidinas. Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos  y polisacáridos, según el número de unidades de azúcares sencillos que contengan (McKee, 2014). El estudio de los carbohidratos es de gran importancia para el campo de la bioquímica, ya que son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales; la glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antiguas, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias a los vertebrados (Lehninger, 2006)

La siguiente práctica tiene como objetivo la aplicación de diferentes pruebas fundamentadas en la composición, disposición espacial y estructura de carbohidratos, para identificar el tipo o la presencia de los mismos  en muestras de interés en el laboratorio.

METODOLOGÍA

Se utilizó una serie de proteínas, glucosa, fructosa, sacarosa, ribosa y lactosa al 1%, para realizar test de molisch para identificar la presencia de carbohidratos, mostrando positivo la formación de un anillo color púrpura rojo, de igual manera se realizó test  de benedict para identificar azúcares reductores, positivo un precipitado rojo naranja.

Se realizó test de fenilhidrazona para manosa, glucosa  galactosa para identificar de igual manera azúcares reductores, mediante la formación de cristales, osazonas.

Para la misma serie de carbohidratos utilizada en molisch, se hizo test de barfoed, para evidenciar la presencia de monosacáridos, prueba en medio ácido, implicada la reducción de Cu 2*; Para identificar polisacáridos en almidón, sacarosa y glucosa se hizo test de yodo  positivo para la formación de un complejo color azul intenso. Para hidrolizar almidón se utilizaron 2 medios, uno enzimático, mediante la adición de amilasa diluida, y el otro en condiciones ácidas, aplicando ácido clorhídrico.

RESULTADOS

Tabla 1. Prueba de caracterización  de carbohidratos determinada por diferentes reacciones químicas

 Fuente: Datos obtenidos en el laboratorio de Bioquímica, edificio T-12, USAC. * Soluciones **No Se Realizó

En la tabla 1 se describe la caracterizaron de las Carbohidratos 1 Glucosa, 2.Fructosa, 3.Sacarosa , 4.Ribosa, 5.Lactosa y 6. Almidón  de manera directa con base en propiedades cualitativas en diferentes reacciones químicas.

Tabla 2. Test de Fenilhidrazona

Fuente: Datos obtenidos en el laboratorio de Bioquímica, edificio T-12, USAC.

En la tabla 2 se observan muestras microscópicas de Glucosa y Lactosa en Test de Fenilhidrazona.

Tabla 3. Hidrolisis enzimatica del almidon

 Fuente: Datos obtenidos en el laboratorio de Bioquímica, edificio T-12, USAC.

+ poca intensidad de color, ++ media intensidad de color, +++ mucha intensidad de color.

Tabla 4. Hidrólisis ácida del almidón

 Fuente: Datos obtenidos en el laboratorio de Bioquímica, edificio T-12, USAC.

* - = negativo a la prueba de Benedict.

** + = positivo a la prueba de Benedict  

DISCUSIÓN 

La prueba de Molisch permitió detectar la presencia de carbohidratos basándose en la formación de furfural originado por los ácidos concentrados que provocó una deshidratación de los azúcares e hidrolizándolos originando un complejo púrpura (Bolaños, 2003). Es una reacción muy sensible puesto que soluciones de glucosa al 0.001% y sacarosa al 0.0001% dan positiva la prueba (Macarulla, 1994).

Por la naturaleza de la prueba, ya que esta solo detecta carbohidratos sin distinguir entre ellos lo cual es una limitante de la misma, se obtuvo una coloración púrpura en todas las muestras de soluciones siendo estas positivas en la identificación de carbohidratos (ver tabla 1) obteniendo una concordancia absoluta con la estructura de las soluciones (ver figura 1 ), además de  conocer las características de la prueba con presencia de carbohidratos.

La prueba de Benedict reconoció azúcares reductores, compuestos que presentan su OH anomérico libre (Bolaños, 2003). Basando en que se puede reducir el Cu2+ que  presenta un color azul, en un medio alcalino, el ion cúprico es capaz de reducirse por efecto del azúcar a su forma de Cu+. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente al óxido cuproso (Cu2O),  que precipita de la solución alcalina con un color rojo-naranja, a este precipitado se lo considera como la evidencia de que existe un azúcar reductor (Bailey, 1998). Se obtuvo un resultado positivo en las soluciones de glucosa, fructosa y ribosa lo que concuerda respecto al concepto de azúcares reductores según se aprecia en su estructura (ver figura 1 ). La solución de sacarosa por el contrario se observó un resultado positivo (ver tabla 1) siendo este falso ya que la sacarosa al no contener ningún átomo de carbono anomérico libre al estar ambos implicados en el enlace α, no funciona como azúcar reductor (ver figura 1).  También se obtuvo un falso negativo en la solución de lactosa siendo esta un azúcar reductor teniendo libre el hidroxilo hemiacetálico en el carbono 1 de la glucosa  (ver figura 1 ). Estas diferencias pudieron deberse a errores aleatorios como la contaminación previa al análisis de la soluciones o mecánicos al confundir las soluciones, para lo cual se recomienda repetir el análisis.

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