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Relatório de aula prática de bioquímica para identificação de carboidratos a partir de reações químicas...

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS FLORIANÓPOLIS PROFESSORA GISELE

IDENTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CARBOIDRATOS

ALUNAS: ANA ELAINE MANUELA

FLORIANÓPOLIS, 2018-2

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 1.1 Carboidratos 1.2 Cetoses e Aldoses 1.3 Polímeros 1.4 Açúcares Redutores 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 Teste de Molisch 2.2 Teste de Seliwanoff 2.3 Reação com iodo 2.4 Prova de Benedict 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Teste de Molisch 3.2 Teste de Seliwanoff 3.3 Reação com iodo 3.4 Prova de Benedict 4. CONCLUSÃO 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. INTRODUÇÃO 1.1 CARBOIDRATOS Conhecidas também como glicídios, hidratos de carbono e açúcares as biomoléculas mais abundantes no planeta terra são os carboidratos. Os carboidratos são responsáveis pela produção, e em alguns casos, armazenamento de energia dos seres vivos. Esta produção de energia, ocorre nas células não fotossintéticas, principalmente através da oxidação das moléculas de carboidratos, e nas células fotossintéticas através da conversão de CO2 e H2O em celulose. O armazenamento dos carboidratos ocorre na maioria das vezes na forma de amido ou açúcar. Monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos são classificações para as moléculas de carboidratos com base em sua forma molecular. Os monossacarídeos são os mais simples dos carboidratos, em geral formados por aldeídos ou cetonas com duas ou mais hidroxilas. Essa quantidade de hidroxilas proporciona uma fácil desidratação do monossacarídeo por ação de um ácido forte. No teste de Molisch, utilizado para caracterizar carboidratos, é utilizado o ácido sulfúrico (H2SO4) para romper as ligações glicosídicas (ligação covalente resultante de uma reação de condensação entre dois carboidratos)

dos polissacarídeos, obtendo assim os monossacarídeos que formavam o

polissacarídeo. Esses monossacarídeos são desidratados pela ação do ácido sulfúrico, e como produto

da reação

podemos obter o

furfural (se,

pentose desidratada) ou o

hidroximetilfurfural (se, hexose desidratada). Como ambos produtos são incolores, é utilizado o reagente de Molish (composto fenólico), que reage com estes produtos originando um anel em tom lilás. É importante ressaltar que o teste de Molisch é um teste qualitativo, ou seja, apenas indica se há ou não a presença de carboidratos na amostra, sem indicar quantidades numéricas.

1.2 CETOSES E ALDOSES As duas substâncias citadas acima são monossacarídeos, carboidratos do tipo mais simples que possuem geralmente de 3 á 8 carbonos, e são caracterizados por possuir uma carbonila (C=O) em sua estrutura molecular. Pode-se diferenciar estas moléculas pela localização deste agrupamento em sua cadeia, já que se esta estiver em sua extremidade, acaba sendo classificada como um aldeído, e é nomeada de aldose, e se estiver posicionada

no meio da cadeia, é classificada como cetona e é chamada de cetose (NEVES e SOUZA, s.d). O teste de Seliwanoff diferencia a aldose da cetose partindo do mesmo princípio e embasamento teórico que do teste 2.1, já que consiste-se em quebrar ligações glicosídicas e desidratar o carboidrato. A diferença entre os dois testes são os reagentes, pois é utilizado o ácido clorídrico como o ácido forte e é o resorcinol que nos apontar a diferença de coloração neste teste qualitativo, onde a cor vermelha apontaria a presença de cetose e a incolor a presença de aldose (RODRIGUES, 2016).

1.3 POLÍMEROS Polímeros são macromoléculas formados por monômeros, moléculas muito simples e pequenas, que podem formar grandes cadeias juntando-se a outros monômeros, formando moléculas maiores, os tais polímeros. Polímeros podem ser naturais ou sintéticos, eles são encontrados na natureza na forma de borracha, que vem do látex, amido, em diversas plantas, e no corpo humano, estão na forma de proteínas e os polissacarídeos. Já os polímeros sintéticos são materiais sintetizados em indústrias, e seus tamanhos são controlados pela necessidade do produtor.

1.4 AÇÚCARES REDUTORES Os monossacarídeos, como mencionados anteriormente, possuem um grupo carbonila, dando um caráter redutor à estrutura. Estas substâncias tendem a se ciclizar ao serem colocadas em uma solução, e assim o carbono que antes formava o grupo carbonila, acaba fazendo outras ligações covalentes e deixando esta propriedade de lado, mas logo se equilibram e voltam à sua forma aberta (GALLO,s,d). Esta teoria é utilizada na Prova de Benedict, que observa a formação de precipitado vermelho-tijolo devido a redução do íon do reativo de Benedict por causa da presença de açúcar redutor, podendo ressaltar que as substâncias que ficaram da cor vermelha eram monossacarídeos. Já os dissacarídeos ou polissacarídeos são formados por mais de um monossacarídeo em sua forma cíclica, ligados por ligações glicosídicas, que são formadas com o carbono que antes constituía a carbonila, assim não reduzem o reativo de Benedict. Ao adicionar o ácido à um dissacarídeo, acaba-se quebrando sua ligação glicosídica e o

convertendo à dois monossacarídeos que possuem o grupo carbonila com característica redutora (BIOQUÍMICA, 2017).

2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 Teste de Molisch ● REAGENTES ■ Solução de caseína 0,5% ■ Solução de glicose 2% ■ Água destilada ■ Reativo de molisch ■ Ácido sulfúrico concentrado ● VIDRARIAS ■ 03 tubos de ensaio ■ Pipetas de 2 mL ■ Pieta de 1 mL ■ Pipeta pasteur ■ PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: Preparou-se a grade com três tubos de ensaio enumerados em 1,2 e 3. No tubo 1 foram adicionados 2 mL de água destilada, no tubo 2 foram adicionados 2 mL da solução de Glicose 2%, e no tubo 3 foram adicionados 2 mL da solução de glicose 0.5%. Adicionou-se 6 gotas do reativo de Molisch em cada tubo, e agitou-se. Em seguida adicionou-se muito lentamente 1 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado em cada tubo e agitou-se com cautela. 2.2 Teste de Seliwanoff ● REAGENTES ■ Solução de frutose 0,1M ■ Solução de glicose 0,1M ■ Solução de sacarose 0,1M ■ Reagente de Seliwanoff ■ Água destilada

● VIDRARIAS ■ 04 tubos de ensaio ■ Pipeta de 5mL ■ Pipeta Pasteur PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Enumerou-se os 4 tubos de ensaio de 1 a 4 e a cada tubo foi adicionado uma solução. Ao tubo 1 adicionou-se 3mL de Seliwanoff e 5 gotas de água destilada, ao tubo 2 adicionou-se 3 mL de Seliwanoff e 5 gotas de solução de frutose, ao tubo 3 adicionou-se 3 mL de Seliwanoff e 5 gotas de solução de glicose, e ao tubo 4 adicionou-se 3mL de Seliwanoff e 5 gotas de sacarose. Após a adição das soluções com Seliwanoff, os tubos foram aquecidos a banho-maria fervente por um minuto e em seguida retirados para a checagem das colorações obtidas, então, os tubos foram colocados de volta no banho maria, durante mais cinco minutos.

2.3 Reação com Iodo ● REAGENTES ■ Solução de amido 1% ■ Solução de glicose 2% ■ Solução de lugol ■ Solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) 1M ■ Solução de ácido clorídrico (HCl) 1M ■ Água destilada

● VIDRARIAS ■ 03 tubos de ensaio ■ Pipetas de 2mL ■ Pipeta Pasteur

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Parte I Foram enumerados os 3 tubos de ensaio de 1 a 3. No tubo 1 foi adicionado 2mL de água destilada, no tubo 2, 2mL de solução de amido e no tubo 3, 2mL de solução de glicose. E a cada tubo foram adicionados 4 gotas de lugol. Parte II Ao tubo 2 (solução de amido com lugol) foram adicionadas 5 gotas de NaOH 1M e em seguida, foram adicionadas 5 gotas de HCl 1M.

2.4 Pesquisa de Açúcares Redutores - Prova de Benedict ● REAGENTES ■ Solução de frutose 1% ■ Solução de glicose 1% ■ Solução de sacarose 1% ■ Solução de amido 1% ■ Solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) 6M ■ Ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado ■ Reativo de Benedict ■ Água destilada

● VIDRARIAS ■ 05 tubos de ensaio ■ Pipeta de 1 mL ■ Pipeta de 2 mL ■ Pipeta Pasteur PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Parte I Foram selecionados e enumerados cinco tubos de ensaio, de 1 á 5, e neles adicionados em cada um respectivamente: 1mL de solução de amido, 1 mL de solução de sacarose, 1 mL de solução de glicose, 1 mL de solução de frutose e por último, 1 mL de água destilada. Em

seguida, adicionou-se 2 mL de reativo de Benedict em todos os tubos, que depois ficaram em um banho-maria durante cinco minutos. Parte II Adicionou-se em um tubo de ensaio 1 mL da solução de sacarose 1%, e em seguida, foram acrescentadas três gotas de ácido sulfúrico concentrado. Após ferver a solução por um minuto, adicionou-se quinze gotas de hidróxido de sódio 6M e 2 mL de reagente de Benedict. Por fim, deixou-se a amostra no banho-maria durante cinco minutos.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 2.1 Teste de Molisch Observou-se ao final do teste, que os três tubos esquentaram significativamente por conta de a reação ser exotérmica. No tubo 1, contendo apenas água, reativo de molisch e H2SO4, foi obtida uma solução bifásica, sem a presença do anel lilás entre as duas fases, portanto, sem a indicação de carboidratos presentes na amostra analisada. No tubo 2, contendo glicose, reativo de molisch e H2SO4, foi obtido um nítido anel roxo , bem visível e chamativo, assim que adicionado o ácido, indicando a forte presença de carboidratos na amostra. Já tubo 3, contendo caseína, reativo de molisch e H2SO4, assim como a água, não apresentou o anel lilás, portanto, indica a ausência de carboidratos na amostra.

2.2 Teste de Seliwanoff Após a adição das soluções com Seliwanoff, os tubos foram aquecidos a banho-maria fervente por um minuto obtendo coloração incolor no tubo 1, vermelho intenso no tubo 2, incolor no tubo 3 e laranja avermelhado no tubo 4. Ferveu-se por mais 5 minutos obtendo as seguintes colorações: incolor no tubo 1, um tom mais amarronzado no tubo 2, alaranjado no tubo 3 e vermelho intenso no tubo 4. A coloração mais avermelhada significa que o teste foi positivo e que há presença de aldoses e cetoses, pela formação do complexo entre furfural ou HMF com fenol resorcinol, e é possível diferenciar aldoses e cetoses, porque a reação com a cetose é mais rápida e mais intensa, isso porque a formação do furfural é mais fácil que a do HMF.

2.3. Reação com Iodo Na parte I, a adição da solução de lugol com amido apresentou nos tubos 1 e 3 uma coloração amarela, e verde escuro no tubo 2 com presença de precipitado. A cor escura da solução de amido com lugol (tubo 2) significava que havia presença de polissacarídeo, o lugol contém iodo, que fica preso na cadeia de polissacarídeos formando o complexo com a coloração intensa, geralmente azul intensa. O tom esverdeado pode ser referente a diversas impurezas que podem ter contaminado a amostra, porém de qualquer forma a presença de polissacarídeos é bem visível. Na parte II, após a adição de 5 gotas de NaOH 1M ao tubo 2, a solução resultou numa coloração rosa claro e na dissolução do precipitado, após a adição de 5 gotas de HCl 1M, a solução obteve coloração roxa.

2.4 Pesquisa de Açúcares Redutores - Prova de Benedict Ao realizar a Parte I do procedimento, notamos que os tubos 3 e 4, que continham glicose e frutose respectivamente, obtiveram uma coloração avermelhada diferente dos demais, que ficaram de um tom azulado. Isso ocorreu devido a formação de precipitado vermelho-tijolo, que seria consequência do açúcar reduzindo o Cu2+ do reativo de Benedict em Cu+, confirmando a presença de açúcar redutor nestas substâncias. Já na Parte II, ao finalizarmos a prática, obtivemos uma solução de cor vermelho-tijolo, supondo a presença de açúcar redutor na solução. Isso ocorreu pois a sacarose é um dissacarídeo e ao adicionarmos o ácido forte, quebramos as ligações glicosídicas, fazendo com que a sacarose se converta a dois monossacarídeos, a glicose e a frutose, que são açúcares redutores. Que não foram identificados no procedimento da Parte I, pois tal ligação não tinha sido rompida.

4. CONCLUSÃO Ao fim do experimento podemos concluir que todos os testes foram eficazes e obtiveram resultados dentro do esperado para a identificação e caracterização dos carboidratos. Através do teste de Molisch, foi identificado carboidratos através da presença do anel lilás formado. O teste de Seliwanoff permitiu a identificação de cetoses e aldoses por conta da coloração vermelho-tijolo adquirida, e pelo tempo das reações. A reação com Iodo permitiu com sucesso a identificação de amido no tubo 2 que adquiriu coloração verde escura. E a Prova de Benedict foi eficaz na identificação de açúcares redutores através do precipitado de cor avermelhada que foi obtido.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ●

NELSON, D. L. & COX, M.M. 2002. Lehninger: Princípios de Bioquímica. 6ª edição. páginas 243 e 244.

● GALLO, Luiz A.s,d. Carboidratos. Bioquímica’s Home Page. Disponível em: .Acesso em: 07 de setembro de 2018. ● Mundo da Bioquímica. 2017. Açúcar Redutor. Mundo da Bioquímica. Disponível em: . Acesso em: 07 de setembro de 2018. ● Material disponível para estudo, disponibilizado online pela professora: Biomoléculas-Carboidratos. ● NEVES, Valdir e SOUZA, Karina. s.d.Carboidratos.Experimentos de Bioquímica.Disponível em: . Acesso em: 07 de setembro de 2018. ● RODRIGUES, João. 2016.Teste de Seliwanoff/Laboratório Online.fciencia.Disponível em: . Acesso em: 07 de setembro de 2018. ● QUEVEDO, Renata T. - Polímeros. disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/polimeros/ - Acesso...