reconocimiento de carbohidratos

BIOQUÍMICA

Instituto Superior Daniel

Alcides Carrión

Laboratorio Clínico

3ML41

Integrantes:

Barzola García Edson

Granados Cirilo Andrés

Moreno Reyes Yaritza

Reconocimiento de

Carbohidratos

En el presente práctica se llevarán a cabo

procedimientos para el reconocimiento de

carbohidratos, tanto monosacáridos, disacáridos y

polisacáridos. Estas pruebas se realizaron en muestras

obtenidas de alimentos tales como tubérculos (papa,

camote, yuca), frutos (plátanos y manzana) y

alimentos preparados como: diferentes tipos de pan y

en caramelos de limón y por último en una muestra

biológica (orina). Las Pruebas que se realizaron

fueron: Prueba del Lugol y prueba de Benedict

BIOQUÍMICA RECONOCIMIENTO DE CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (C, H, O) e

incluyen algunas de las moléculas más relevantes en la vida de los organismos, como son la

glucosa, que es universalmente utilizada por las células para la obtención de energía

metabólica, el glucógeno contenido en el hígado y el músculo, que forma la reserva de energía

más fácilmente asequible para las células del organismo y la ribosa y desoxirribosa que forman

parte de la estructura química de los ácidos nucleicos. Por otra parte los carbohidratos son

moléculas importantes en la biósfera, en donde la celulosa, que forma la porción principal de

la estructura de las plantas, es la molécula orgánica más abundante del planeta y la

encontramos en nuestra vida diaria bajo la forma de madera o las fibras de algodón, acetato y

rayón de nuestras ropas; así también el azúcar de mesa, la sacarosa, es un disacárido con el

que endulzamos nuestros alimentos y se produce anualmente en cantidad de millones de

toneladas.

DEFINICIÓN

Desde el punto de vista químico, los carbohidratos son polihidroxi aldehídos o cetonas y sus

polímeros y existen en tres categorías principales distinguibles por el número de unidades de

azúcar que los forman: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los polisacáridos liberan

a la hidrólisis centenares o millares de monosacáridos; mientras que los oligosacáridos

producen de dos a l0 monosacáridos y los monosacáridos mismos son las unidades mínimas de

los carbohidratos que ya no se pueden hidrolizar. Se les llama carbohidratos debido a que su

estructura química semeja formas hidratadas del carbono y se representan con la fórmula Cn

(H2O)n.

Los carbohidratos tienen diversas funciones en el organismo destacan: su papel como

combustible metabólico (1 g de carbohidrato produce 4 Kilocalorías); como precursores en la

biosíntesis de ácidos grasos y algunos aminoácidos y; como constituyentes de moléculas

complejas importantes: glucolípidos, glucoproteínas, nucleótidos y ácidos nucleicos.


Reconocimiento de la presencia de almidón en alimentos. Prueba de Lugol.

Reconocimiento de azúcares reductores y no reductores. Prueba de Benedict.

Reconocimiento de la presencia de azucares en una muestra biológica. (Orina)

PRUEBA DE LUGOL PARA RECONOCIMIENTO DE ALMIDON

La reacción del Lugol es un método que se usa para identificar polisacáridos.

El almidón en contacto con el reactivo de Lugol (disolución de yodo y yoduro potásico)

toma un color azul-violeta característico. Esa coloración producida por el Lugol se debe

a que el yodo se introduce entre las espiras de la molécula de almidón. Por lo tanto, no

es una verdadera reacción química, sino que se forma un compuesto de inclusión que

modifica las propiedades físicas de esta molécula, apareciendo la coloración azul

violeta. Este complejo es sensible a la temperatura, ya que si se calienta el tubo, el color

desaparece. Esto se debe a que las espiras del almidón se "desarman", por así decirlo, y

el yodo se libera. Una vez frío, las espiras se reorganizan y se vuelve a ver el color.

PRUEBA DE BENEDICT PARA RECONOCIMIENTO DE AZUCARES

REDUCTORES Y NO REDUCTORES

Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes

suaves como el ion Fe3+ o Cu2+. Esta característica radica en la presencia de un grupo

carbonilo libre, el cual es oxidado y genera un grupo carboxilo. Por lo tanto, aquellos

azúcares con un grupo carbonilo libre son llamados azúcares reductores y aquellos en

los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen

como azúcares no reductores.

Existen varias reacciones químicas que permiten determinar si se está en presencia de

un azúcar reductor o no. La prueba de Benedict es una de ellas y se basa precisamente

en la reacción o no de un azúcar con el ion Cu2+. El reactivo de Benedict contiene

soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3

confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a

cabo.

El citrato de sodio mantiene al ion Cu2+ en solución ya que tiene la propiedad de

formar complejos coloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados. Con

el cobre produce un complejo de color azul. Si se le agrega al reactivo una solución de

azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución


alcalina a elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol,

rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus

electrones expuestos, reaccionarán con el Cu++. Se obtiene entonces un azúcar oxidado

y dos iones Cu+.

Posteriormente el Cu+ producido reacciona con los iones OH- presentes en la solución

para formar el hidróxido de cobre:

Cu+ + OH

- → Cu(OH) (precipitado amarillo)

El hidróxido pierde agua:

2 Cu (OH) → Cu2O (precipitado rojo ladrillo) + H2O

La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la

presencia de un azúcar reductor.

DETERMINACION DE GLUCOSA EN ORINA- PRUEBA DE BENEDICT

Esta prueba tiene el mismo fundamento que la prueba anterior. El uso más común de la

solución de Benedict es en la detección de glucosa en la orina para diagnósticos de

diabetes. Los diabéticos excretan glucosa en su orina porque sus células son incapaces

de absorberla apropiadamente. Luego de un diagnóstico positivo, son necesarias pruebas

adicionales para medir la cantidad de glucosa excretada. Los resultados se analizarán

según:

Resultados Muestra de Orina – Prueba Benedict

Color Resultado

Azul Glucosa negativo

Azul verdoso/verde +/- 0.5% Glucosa

Pardo verduzco +/- 1% de Glucosa

Amarillo +/- 1.5% de Glucosa

Naranja/rojo ladrillo +/- 2% de Glucosa


PRUEBA DE LUGOL 1:

DETERMINACION DE ALMIDÓN EN ALIMENTOS

MUESTRA

Pan (3 tipos)

Camote

Yuca

Papa

Plátano (2 tipos)

Manzana

Caramelo

LUGOL

OBSERVAR

RESULTADOS

Tiempo de

tinción y

extensión

Agregar

una gota

de Lugol

DIAGRAMA DE BLOQUES

DIAGRAMA EXPERIMENTAL

Muestra

Lugol

Muestra +

Lugol


MUESTRAS: Pan Pita, Pan de yema y Pan Frances

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Panes: En los tres tipos de pan se obtuvieron resultados positivos, es decir, en los tres panes

se evidenció la presencia de Almidón en su composición Bioquímica; sin embargo en el pan de

Yema se diferenció una extensión del Lugol mayor que en las otras dos muestras, esto es así

por la presencia de mayor cantidad de Carbohidratos en el pan por la adición de Yema de

huevo (rica en azúcares) lo que le da un sabor más dulce a este tipo de pan. A continuación se

añade una tabla en la que se indica las proporciones de carbohidratos para cada pan extraída

de una página de internet. http://www.myfitnesspal.es/food/calories/31066890

1 Porción: % de Azúcares (almidón y otros)

Pan Pita 83%

Pan Francés 77%

Pan de Yema 87%

Pan Pita Pan Francés Pan de yema

http://www.myfitnesspal.es/food/calories/31066890


MUESTRAS: FRUTAS: Plátano de seda, Plátano de Isla y manzana


Frutas: El plátano de seda y de Isla presentó tinción lenta y extensión lenta. En el caso de la

manzana no presentó tinción rápida pero si extensión rápida por contener en su composición

mayor cantidad de agua, esto permite que el Lugol se diluya y se extienda más que en los otros

dos tipos de frutos. Sin embargo ambos tipos de plátanos tienen en su composición mayor

cantidad de Almidón que la manzana, por tal motivo se tiñó más que en el caso de la manzana.

A continuación añadimos una tabla que demuestra los valores de agua y Almidón en estos

alimentos. file:///C:/Users/HP%20PC/Downloads/tablasperuanasdecomposiciondealimentos-

131210222012-phpapp02.pdf, pagina 30

1 Porción: 100 g. % de Azúcares (almidón y otros) % de agua

Plátano de Seda 21.0% 76.2%

Plátano de Isla 23.6% 74.0%

Manzana 14.6% 84.7%

Tal y como se observa en el cuadro la manzana tiene menos Almidón en su composición

bioquímica que el plátano de Isla y Seda, pero tiene mayor cantidad de agua.

Plátano de Seda Plátano de Isla Manzana


MUESTRAS: TUBERCULOS: Papa, Camote y yuca.


Tuberculos: La papa presentó tinción lenta y extensión rápida, en el camote se visualizó tinción

rápida y extensión extacionaria, es decir donde calló la gota de Lugol solo esa parte fue la que

se tiñó. Sin embargo la Yuca a diferencia del camote y la papa tubo tinción rápida y además

extensiva, esto en parte se debe a la cantidad de almidón que posee en su composición, pero

además se debe a que este tuberculo presenta en su morfología unas estructuras llamadas

espérulas, en las que el almidón puede penetrar más facilmente, gracias a estas estructuras el

Lugol pudo extenderse con mucha mayor facilidad. No obstante la papa también evidenció una

amplia extensión, quizas de la misma magnitud que la yuca como se observa en las imágenes

anteriores, esto se debe basicamente en el mismo fundamento que la manzana en el caso

anterior, debido a la cantidad de agua en este tuberculo, que permite la dilución y por ende la

expansión del lugol.

http://www.rvcta.org/Imagenes/TablasPeruanasDeComposicionDeAlimentos.pdf, página 56

1 Porción: 100 g. % de Azúcares (almidón y otros) % de agua

Papa 15.9% 81%

Camote 27.6% 69.9%

Yuca 39.3% 58.9%

Como se observa en la Tabla la yuca contiene mayor cantidad de Almidón que los otros dos

tuberculos, y la papa contiene mayor cantidad de agua lo que permite la dilución del Lugol.

Papa Camote Yuca

http://www.rvcta.org/Imagenes/TablasPeruanasDeComposicionDeAlimentos.pdf


MUESTRAS: CARAMELOS: Limón y perita


Caramelos: En el caso del caramelo de limón, tanto el entero como el partido no se evidenció

la presencia de almidón, pues no tiñó solo se deslizó la gota sobre la superficie del caramelo,

sin embargo en el caso del caramelo de perita partido, al agregarle la gota de Lugol, este tiñó

los fragmentos del caramelo, lo que demostró que en interior de este caramelo existía

almidón.

LIMON PERITA


PRUEBA DE LUGOL 2:

DETERMINACION DE ALMIDÓN EN ALIMENTOS (ACCIÓN DEL LUGOL)

MUESTRA

Plátano de Seda

Plátano de Isla

*En tubos de

ensayo

LUGOL

OBSERVAR

RESULTADOS

Agregar

una gota

de Lugol

DIAGRAMA DE BLOQUES

DIAGRAMA EXPERIMENTAL

CALENTAR

OBSERVAR

RESULTADOS

En baño

María hasta

observar

cambio


MUESTRA: Plátano de Seda y plátano de isla.


En esta prueba se evidencia la acción del Lugol con el almidón. El almidón en contacto con el

Lugol forma un complejo Almidón-Lugol. Cuando se tratan sustancias que llevan almidón con

una solución de Yodo (Lugol), estas se tiñen de color violeta intenso. Esto es debido a que los

átomos de yodo se introducen en las hélices dándoles esta coloración. El color desaparecerá al

sometener la muestra al calor debido a la perdida de la estructura de la hélice del almidón,

entonces el yodo retenido escapa, y puede hasta evaporarse, la evidencia de esto es que la

muestra retorna a su color original antes de agregarle el Lugol. Acontinuacion insertamos una

imagen de como se observaría el Yodo (lugol) dentro de las Hélices de la amilosa.

MUESTRAS MUESTRAS

POSITIVAS

CALENTANDO

RESULTADO


PRUEBA DE LUGOL 3:

DETERMINACION ACCIÓN DEL LUGOL

Al agregarle

Lugol Al calentar

MUESTRAS AGUA

OBSERVAR

RESULTADOS

Glucosa

Lactosa

Sacarosa

Fructosa

Almidón

1 ml

DIAGRAMA DE BLOQUES

LUGOL

3 gotas


MUESTRAS:


Como ya hemos visto antes la prueba de Lugol se utiliza para identificar POLISACARIDOS, en la

práctica solo teniamos el polisacárido ALMIDON. No es que este reaccione con el Lugol, si no

su acción se basa en la absorción de esta sustancia en frío. El color anaranjado de las otras

especies de azúcares es característica del lugol adicionado y no de una reacción con este.

Glucosa Fructosa Sacarosa Lactosa Almidon

+ 1ml de agua

REACTIVO 3 gotas de

lugol 3 gotas de

lugol 3 gotas de

lugol 3 gotas de

lugol 3 gotas de

lugol

COLOR Ligeramente anaranjado

Ligeramente anaranjado



Violeta


PRUEBA DE BENEDICT 1:

DETERMINACION DE AZUCARES REDUCTORES

PRIMERA OBSERVACIÓN:

TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 TUBO 4

REACTIVO 1ml de almidón +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de sacarosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de Glucosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de Fructosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

COLOR Celeste turbio Celeste cristalino Celeste cristalino Celeste cristalino

MUESTRAS AGUA

OBSERVAR

Glucosa

Sacarosa

Fructosa

Almidón

1 ml

DIAGRAMA DE BLOQUES

BENEDICT

2.5 ml

CALENTAR

OBSERVAR

RESULTADOS


REACCION AL COLOCARLO EN BAÑO MARÍA

TUBO 1: NR TUBO 2: NR TUBO 3: R2 min. TUBO 4: R1.5 min.

REACTIVO 1ml de almidón +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de sacarosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de Glucosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

1ml de Fructosa +

1ml agua + 2.5 ml

Benedict

COLOR Celeste Celeste Rojo Ladrillo Marrón claro

Al agregarle el Reactivo

Benedict a cada tubo:

Almidón, sacarosa, glucosa y

Fructosa respectivamente.


Someterlo al calor en

baño María.

Tiempo: 1.5 mín. Cambio

de color de la Fructosa

Tiempo: 2 mín. Cambio

de color de la Glucosa

Tiempo: Resultado Final



RESULTADOS

Muestra Cambio de color Sedimento Azúcar…

Glucosa Celeste a marrón claro Sí …Reductor

Fructosa Celeste a rojo ladrillo Sí …Reductor

Almidón No cambió Turbio …No Reductor

Sacarosa No cambió Normal …No Reductor

Todos los monosacáridos (azúcares simples que no pueden descomponerse en moléculas más

pequeñas) son azúcares reductores. Dos de los tres tipos de azúcares disacáridos (con dos

anillos de sustancias químicas), maltosa y lactosa, tienen la estructura química abierta

necesaria para actuar como agentes reductores. La estructura simple de los monosacáridos les

permite romperse dos veces tan rápidamente como los disacáridos, mientras que los

disacáridos se rompen en sus partes más pequeñas primero.

El tercer tipo de disacáridos, sacarosa, y polisacáridos (azúcares con anillos químicas múltiples)

son los azúcares no reductores. Los polisacáridos - almidones - tienen estructuras cerradas,

que utilizan átomos libres para unir entre sí los anillos múltiples, y tardan mucho más tiempo

en descomponerse.

A continuación se explica químicamente lo que ocurre en esta reacción:


PRUEBA DE BENEDICT 1:

DETERMINACION DE AZUCARES REDUCTORES

RESULTADO:

Resultados Muestra de Orina – Prueba Benedict

Color Resultado

Azul Glucosa negativo

Azul verdoso/verde +/- 0.5% Glucosa

Pardo verduzco +/- 1% de Glucosa

Amarillo +/- 1.5% de Glucosa

Naranja/rojo ladrillo +/- 2% de Glucosa

Reactivo Muestra

Enfriar

Benedict 3 ml.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Calentar

2 mín.

OBSERVAR

RESULTADOS

10 gotas de

orina


CONCLUSIONES:

Que mediante la reacción de Benedict, se ha determinado que la glucosa, la fructosa (monosacáridos), son azucares reductores; en cambio la sacarosa (disacárido), y el almidón (polisacárido) no son azúcares reductor. Es decir todos los azucares simples son azucares reductores, y solo algunos disacáridos.

Que para el reconocimiento cualitativo de alimentos que contengan almidón se utiliza el Lugol, ya que el almidón tiene una estructura particular que absorbe esta sustancia.

En alimentos, algunos tienen mayor cantidad de almidón en su composición bioquímica, y esta composición los hace ricos alimentos energéticos. Ejm: Papa, Yuca, Camote, Pan, etc.

DISCUSIONES

La prueba de Benedict ya no se utiliza en una escala clínica por las siguientes razones:

La prueba de Benedict no es una prueba definitiva para la glucosa. Es una prueba de

aldehído. Por lo tanto, que dará color, aunque otros azúcares están presentes en la

orina, como la maltosa, galactosa, fructosa, sacarosa, etc

Algunos antibióticos pueden dar resultados positivos debido a la presencia de grupos

aldehídos en ellos. Algunos ejemplos son la aspirina, la penicilina y los antibióticos de

vitamina C.

La prueba de Benedict muestra los resultados sólo cuando el azúcar en la sangre se

incrementa en más de 180 mg%. Por lo tanto, los casos leves de la diabetes mellitus no

se puede confirmar.

CUESTIONARIO:

1.- ¿Qué se determina con el método de benedict en forma cualitativa y que ocurre con la

glucosa?

En química, la reacción o prueba de Benedict identifica azúcares reductores (aquellos que

tienen su OH libre del C anomérico), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y celobiosa. En

soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul a Cu+, que precipita de la

solución alcalina como Cu2O de color rojo-naranja.

El reactivo de Benedict consta de:

Sulfato cúprico;

Citrato de sodio;

Carbonato Anhidro de Sodio.

Además se emplea NaOH para alcalinizar el medio.


El fundamento de esta reacción radica en que en un medio alcalino, el ion cúprico (otorgado

por el sulfato cúprico) es capaz de reducirse por efecto del grupo Aldehído del azúcar (CHO) a

su forma de Cu+. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente

al óxido cuproso (Cu2O).

El medio alcalino facilita que el azúcar esté de forma lineal, puesto que el azúcar en solución

forma un anillo de piranósico o furanósico. Una vez que el azúcar está lineal, su grupo aldehído

puede reaccionar con el ion cúprico en solución.

En estos ensayos es posible observar que la fructosa (una cetohexosa) es capaz de dar positivo.

Esto ocurre por las condiciones en que se realiza la prueba: en un medio alcalino caliente esta

cetohexosa se tautomeriza (pasando por un intermediario enólico) a glucosa (que es capaz de

reducir al ion cúprico).

BIBLIOGRAFIA:

AUDESIEKT. 2003. BIOLOGÍA. 6ª Edición. Edit. Pearton Educación. México, Pág. 39.

ONDARZA, R. 1991. BIOLOGÍA MODERNA. 9ª Edición. Edit. Trillan. México. Pág. 139.

OLUCHA, F. 1995. CURSO DE BIOLOGÍA. 9ª Edición. Edit. Mc. Graw. España. Pág. 43

ROBERTIS. 1990. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR. 1ª Edición. Edit. El ateneo. Argentina, pp. 34-37.

SALOMON. 2001. BIOLOGÍA. 5ª Edición. Edit. Ultra. México, pp. 50- 55.

TAPIA, W. 1994. BIOLOGÍA. 3ª Edición. Edit. Integral. Perú. pp. 25-29

PAGINAS WEB:

file:///C:/Users/HP%20PC/Downloads/tablasperuanasdecomposiciondealimentos-

131210222012-phpapp02.pdf, pagina 30

http://www.rvcta.org/Imagenes/TablasPeruanasDeComposicionDeAlimentos.pdf,

página 56


http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Benedict

http://www.rvcta.org/Imagenes/TablasPeruanasDeComposicionDeAlimentos.pdf


http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Benedict

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