Hidrólisis sacarosa

Hidrólisis sacarosa

bañuelos torres jose fernando

materia: irmo psp: ivarra villa maria dolores grupo:507 matricula: 091080671-0

INDICE

3………………………………………………………fundamento & estructura

4………………………………………………………

5,6,7y8………………………………………………………un poco de historia

9………………………………………………………Métodos espectrofotométricos

10 y 11…………………………………………………….Análisis de disacáridos

12…………………………………………………….Métodos no enzimáticos

13,14,15,16y17…………………………………………………….Métodos no enzimáticos

18……………………………………………………. Bibliografia

FUNDAMENTO

La sacarosa está constituida por la asociación de una molécula de α-Dglucopiranosa y una molécula de β-D-fructofuranosa.

Su hidrólisis enzimática, se hace al nivel del puente de oxígeno del lado de la

glucosa por medio de una glucosidasa o del lado de la fructosa con la

intervención de una β-fructosidasa.

En cualquier caso, sea cual sea la enzima que catalice el proceso, la hidrólisis

da siempre los mismos productos. Estas enzimas se reunen bajo el nombre de

invertasas.

Estructura y función

La sacarosa (azúcar de mesa) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas pero no en animales superiores. No contiene ningún átomo de carbono anomérico libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí covalentemente mediante un enlace O-glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un extremo reductor.

Su nombre abreviado puede escribirse como Glc(a -1à 2)Fru o como Fru(b 2à 1)Glc. La sacarosa es un producto intermedio principal de la fotosíntesis, en muchas plantas constituye la forma principal de transporte de azúcar desde las hojas a otras partes de la planta. En las semillas germinadas de plantas, las grasas y proteínas almacenadas se convierten en sacarosa para su transporte a partir de la planta en desarrollo.

Los disacáridos no pueden entrar directamente en la ruta glucolítica, desde luego no pueden entrar en las células sin haber sido previamente hidrolizados a monosacáridos extracelularmente. En los vertebrados, los disacáridos ingeridos se han de hidrolizar primero por enzimas unidos a la superficie externa de las células epiteliales que cubren el intestino delgado para dar sus unidades monosacáridas.

Los monosacáridos así formados se transportan al interior de las células que tapizan el intestino, desde las que pasan a la sangre siendo transportados a hígado. Allí son fosforilados y canalizados hacia la secuencia glucolítica.

La mayor parte de las triosas fosfato generadas por fijación del CO2 en las plantas se convierte en sacarosa o almidón. La sacarosa puede haber sido seleccionada durante la evolución como forma de transporte del carbono debido a que su unión poco usual, que une el C-1 anomérico de la glucosa al C-2 anomérico de la fructosa, no es hidrolizada por amilasas u otras enzimas que escinden glúcidos comunes. La sacarosa se sintetiza en el citosol, empezando con la dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído - 3 - fosfato exportadas del cloroplasto. Después de la condensación a fructosa-1,6-bisfosfato (por la aldolasa), la hidrólisis por la fructosa-1,6-bisfosfatasa forma fructosa-6-fosfato. La sacarosa-6-fosfato sintasa cataliza la reacción de la fructosa-6-fosfato con UDP-glucosa (glucosa activada) para formar sacarosa-6-fosfato. Finalmente, la sacarosa-6-fosfato fosfatasa elimina el grupo fosfato haciendo que la sacarosa esté disponible para su exportación desde la célula a otros tejidos.

La comunicación y coordinación entre síntesis de sacarosa en el citosol y fijación de carbono y síntesis de almidón en el cloroplasto están mediadas por el sistema de cotransporte antiparalelo Pi-triosas fosfato. Si la síntesis de sacarosa es demasiado rápida, el transporte del exceso de Pi al cloroplasto dará lugar a la eliminación de demasiada triosa fosfato, esto tiene un efecto deletéreo sobre la velocidad de fijación de carbono porque se sintetizan cinco de cada seis moléculas de triosa fosfato producidas en el ciclo de Calvin para regenerar la ribulosa-1,5-bisfosfato y completar el ciclo. Si la síntesis de sacarosa es demasiado lenta, habrá una insuficiencia de Pi en el cloroplasto para la síntesis de triosa fosfato.

La síntesis de sacarosa está regulada principalmente en tres pasos, los catalizados por la fructosa-1,6-bisfosfatasa, sacarosa-6-fosfato sintasa y sacarosa fosfato fosfatasa. Cuando la luz incide por primera vez sobre la hoja por la mañana, aumentan los niveles de triosa fosfato en el citosol (provenientes de la fijación de carbono en el cloroplasto). Las triosas fosfato inhiben la actividad de la fosfofructoquinasa-2 disminuyendo los niveles de fructosa-2,6-bisfosfato. Esto libera la inhibición de la fructosa-1,6-bisfosfatasa, lo que permite la síntesis de fructosa-6-fosfato y así de otras hexosas fosfato, incluida la glucosa-6-fosfato. La glucosa-6-fosfato es un activador alostérico de la sacarosa-6-fosfato sintasa. La sacarosa fosfato fosfatasa cataliza el paso final en la síntesis de sacarosa a medida que dispone de sustrato.

Un poco de historia...

La historia de la investigación de disacáridos está íntimamente ligada al desarrollo de la bioquímica.

El esfuerzo por entender la estructura de los azúcares, el proceso de fermentación, la naturaleza de los enzimas, la catálisis biológica, y la ruta del carbono asimilado durante la fotosíntesis y el seguimiento del curso de las rutas metabólicas, a menudo involucran el estudio de disacáridos, especialmente la sacarosa.

La forma de preparar azúcar de caña cristalina pura (sacarosa) se conocía desde los tiempos antiguos, pero su naturaleza química era un misterio hasta mediados del siglo XIX. Este fue el caso también del disacárido lactosa, el cual fue aislado por primera vez por Bartoletti en 1619. Fue Sigismud Andreas Marggraf quien entre 1747 y 1762 logró aislar azúcar cristalina a partir de remolacha y otras plantas por extracción en una solución etanólica caliente en presencia de cal. Él afirmó, basándose en el sabor, forma de los cristales y "estabilidad" en soluciones alcalinas que el material obtenido de esas fuentes era el mismo que el obtenido de la caña de azúcar. Se necesitó un período adicional de doscientos años de investigación para finalmente establecer la naturaleza química de este compuesto y para entender como es sintetizado en la naturaleza. Dos de las técnicas que empleó Marggraf, extracción con

alcohol caliente y el uso de una solución alcalina en la cual la sacarosa es estable, siguen siendo métodos prácticos fundamentales usados para la extracción, purificación y análisis de sacarosa.

Entre 1810 y 1830, se estableció la composición química del azúcar, por GayLussac, Berzelius y Dumas. Dumas en 1828, Presoz en 1833, Peligot en 1838 y Biot en 1842, concluyeron que la sacarosa puede ser dividida por ácido o por un "fermento" derivado de la levadura u otras fuentes biológicas, produciendo un azúcar "reductor". Fue Dubrunfaut quien en 1847 finalmente estableció que esta reacción provee glucosa y una cetosa, la cual mostraba ser fructosa. La invertasa de levadura fue identificada como una entidad catalítica individual por Berthelot en 1860. Estudios posteriores de O´Sullivan, E. Fisher y Armstrong hacia finales del siglo XIX, y por C.S. Hudson entre 1908 y 1915, transformaron a la invertasa en un agente comúnmente usado en el análisis de sacarosa y azúcares en general.

En la segunda mitad del siglo XIX se aislaron y caracterizaron otros disacáridos, y junto con la identificación química de estos compuestos, se obtuvieron los enzimas que causan su hidrólisis.

Aunque los científicos de esa época percibieron el potencial que tenían estos enzimas para el análisis específico de disacáridos, sus esfuerzos en esta dirección se vieron frustrados porque las preparaciones de enzimas usadas en esa época eran impuras, conteniendo más de una actividad hidrolasa.

A principios del siglo XIX, el análisis de soluciones de sacarosa se basaba en la determinación de la gravedad específica, una técnica que está todavía en uso en la industria azucarera, la cual es útil para la determinación de soluciones de azúcar en el rango 0.1-99%.

En 1842, Biot y Ventzke descubrieron las propiedades ópticas de los azúcares, y la "inversión" de la rotación óptica que ocurre cuando la sacarosa es hidrolizada por ácidos. Esto inmediatamente llevó al desarrollo de métodos polarimétricos para la determinación de azúcares en solución, usando polarímetros.

En 1831, Becquerel se encontró con que unos azúcares pueden reducir cobre alcalino, y Barreswill (1846) usó esta reacción para la cuantificación de azúcares en solución. H. Fehiling en 1849 mejoró el procedimiento y estableció la permanencia de uno de los reactivos más importantes disponibles para el análisis de azúcares. El método de Fehiling permite la determinación de azúcares en solución del orden de 2-300mg.

Hacia

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