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Informe acerca de la identificacion de azucares reductores y no reductores mediante la aplicacion del reactivo de Fheling ...

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Departamento de Ingeniería en Biotecnología

BIOQUÍMICA I Informe de práctica N°1 IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES Y NO REDUCTORES CON EL REACTIVO DE FHELING.

Fecha de entrega: 2018-05-21

NOMBRE DEL CASO: Azúcares reductores y no reductores. 1. OBJETIVOS: Objetivo General •

Identificar azucares reductores y no reductores con el reactivo de Fheling

Objetivos Específicos: • • • • •

Realizar la identificación de azúcares reductores y no reductores de muestras vegetales y animales. Diseñar un perfil del experimento donde plantea y define el problema, preguntas, objetivos, metodología, resultados, conclusiones, discusión. Aplicar el perfil elaborado en la práctica para la identificación de monosacáridos y disacáridos. Trabajar en equipo a través del grupo conformado e interactúa con conocimientos de otras asignaturas. Elaborar un informe en el que comunica sus resultados, además de utilizar la herramienta de plataforma virtual.

2. HIPÓTESIS: Los azúcares reductores (fructosa, lactosa, maltosa y galactosa) van a dar positivo a la prueba de Fehling y los azúcares no reductores (sacarosa) van a dar negativo. 3. INTRODUCCIÓN: Los monosacáridos, disacáridos y polisacáridos cuando son expuestos al reactivo de Fehling se comportan de diferentes maneras. Esto se produce debido a la presencia o ausencia de un carbono anomérico disponible para reaccionar. Es así como pueden diferenciarse los azúcares reductores y no reductores. En cuanto a los azúcares reductores la prueba dará positiva debido a que estos se pueden oxidar con diferentes agentes oxidantes relativamente suaves como el hierro o cobre. El carbono carbonilo se oxida a un grupo carboxilo. (Lehninger, Nelson, & Cox, 2000) Todos los monosacáridos como la glucosa tienen esta propiedad. Para los azúcares no reductores la prueba dará negativa porque este tipo de azúcares no tienen un grupo OH libre para que el reactivo de Fheling pueda activarse, por lo que la solución a analizar se mantendrá de color azul. 4. MARCO TEÓRICO: Azucares Reductores: Son azucares que pueden ser oxidados por agentes oxidantes débiles como el reactivo de Fheling. La reacción se produce porque estos son azucares que pueden revertirse a la forma de cadena abierta. Todos los monosacáridos están dentro de este grupo, es decir que todas las aldosas y cetosas están incluidos (McKee & McKee, 2014, pág. 215).

Azucares no reductores: no tienen carbonos anoméricos libres. Monosacáridos: •

Glucosa: Se encuentra formando parte del almidón, la celulosa y el glucógeno. Es el monosacárido más abundante en la naturaleza.

•

Galactosa: En el organismo se obtiene en el intestino por medio de la acción de la enzima lactasa, esta actúa sobre la lactosa (azúcar de la leche) y reduce el compuesto a glucosas y galactosas (McKee & McKee, 2014, pág. 220).

•

Fructosa: Esta es conocida también como el azúcar de las frutas ya que se encuentra en mayor proporción en este tipo de alimentos, aunque puede encontrarse también en algunos vegetales y en la miel. Es un azúcar monosacárida de la familia de cetosas y posee el doble de endulzante que la glucosa (McKee & McKee, 2014, pág. 220).

Disacáridos: •

Maltosa: Es un disacárido llamada también azúcar de malta. Se obtienen después de la hidrolisis del almidón con la amilasa como un subproducto. Tiene un sabor algo dulce y es soluble en el agua. Está formada por la unión de glucosas a través de enlaces glicosídicos 𝛼 (1 → 4). Es una azúcar reductora ya que el aldehído de una de sus glucosas de unión queda libre y puede formar enlaces con más moléculas (Blanco, 2014, pág. 67).

•

Sacarosa: No presenta anómeros ni mutarotación en solución. Todos estos hechos indican que la (+)-sacarosa no contiene grupos aldehído o cetónico “libre”. Por lo que es considerada un azúcar no reductor. Se encuentra en el reino vegetal en numerosas plantas, aunque en cantidades pequeñas. La sacarosa es muy soluble en agua. A temperaturas crecientes aumenta su solubilidad. Se disuelve algo más en el alcohol metílico que en el etílico, en el que es casi insoluble. Es insoluble en alcohol absoluto, en éter y en cloroformo. Como ya se ha indicado anteriormente, la sacarosa se invierte por la acción de un gran número de fermentos solubles, fermentando cuando su diastasa específica, la lucrosa, la hidroliza produciéndose desdoblamiento y dando como productos finales alcohol, CO2 y otros compuestos secundarios como la glicerina, ácido succínico, etc. Es un disacárido formado por la unión de glucosa y fructosa en enlaces 𝛼 (1 → 2) (Zins, 2005).

•

Lactosa: Es también llamada azúcar de la leche. Está formada por glucosa y galactosa que se unen a través de enlaces glicosídicos 𝛽 (1 → 4). Esta azúcar es reductora porque el carbono anomérico de la glucosa queda libre, capaz de unirse con nuevas estructuras (Blanco, 2014, pág. 67).

5. MATERIALES Y REACTIVOS: Reactivos • • • • • • • •

Reactivo de Fheling A Reactivo de Fheling B Sacarosa Glucosa Galactosa Fructosa Maltosa Lactosa

Insumos • Gradilla • Tubos de ensayo • Vasos de precipitado • Gotero • Pipetas • Varillas de vidrio • Espátulas • Plancha de calentamiento • Pizeta • Bureta • Papel aluminio Equipos • Balanza analítica. • Plancha de calentamiento Muestras • • • •

Fruta Leche Azúcar Yogur

6. METODOLOGÍA: 1. Preparar las muestras y añadir en tubos de ensayo. 2. A 1 a 2 mL de disolución de la muestra en tubos de ensayo se añade igual volumen de reactivo de Fheling (A y B) y se agita. 3. Se calienta la mezcla en un tubo de ensayo en baño maría o directamente a la llama de un mechero. 4. Se produce una coloración rojo ladrillo de un precipitado rojo de óxido cuproso Cu2O o un precipitado amarillo de hidróxido cuproso Cu OH.

7. RESULTADOS Tabla N°1 Azúcar

Reductor

Fructosa

X

Galactosa

X

No reductor

Sacarosa Tabla Nº 2 Muestra

X

Azúcar identificado

Reductor

Fruta

Fructosa

X

Leche

Galactosa

X

Azúcar

Sacarosa

Yogur

Galactosa

No reductor

X X

8. DISCUSIÓN DE RESULTADOS (Kroll, 2017) menciona que todos los monosacáridos (azúcares simples que no pueden descomponerse en moléculas más pequeñas) son azúcares reductores; para corroborar esta aseveración (Valverde, 2015) manifiesta que los azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar como reductores con otras moléculas ya que al menos tienen un -OH hemiacetálico libre a la reacción con reactivo de Fehling. De acuerdo con ambas premisas, tanto la fructosa como la galactosa al ser monosocáridos deberían resultar positivos con el reactivo de Fehling, lo que fue comprobado en el laboratorio. La sacarosa es definida por (Leal, 2001) como un disacárido que no tiene capacidad reductora debido a que al formar el enlace glicosídico, los carbonos anoméricos quedaron bloqueados. La definición anterior es apoyada por (Méndez, 2010) que asegura que la sacarosa se trata de un azúcar que no es de tipo reductor, pues tiene el carbono anomérico de la glucosa enlazado, por lo que dará negativo en pruebas como Fehling, la cual realiza una reacción con el cobre amoniacal, sin que deba hacer aparición un precipitado rojizo. Con respecto a la práctica realizada, la sacarosa al ser expuesta al reactivo de Fehling no presentó un cambió de color; de acuerdo a este resultado se ratificó la teoría y se pudo concluir que, en efecto, la sacarosa es un azúcar no reductor.

9. CONCLUSIONES • Se pudo comprobar que azucares como la fructosa y galactosa cambiaron de color azur a color rojo ladrillo, este cambio se produce porque al ser azucares reductoras al ser mezcladas con el reactivo de Fheling se oxidan y producen un precipitado de Cu I. • La sacarosa resulta ser un azúcar no reductor debido a que en su estructura no existen grupos OH anoméricos libres por lo tanto el reactivo de Fheling no se activa y su coloración se mantendrá azul. 10. CUESTIONARIO ¿Cuál es el reactivo seleccionado para identificar azúcares reductores y no reductores? Reactivo de Fheling A y B ¿Cuál es la reacción que se produce cuando utiliza el reactivo de Fheling frente azúcares reductores? La solución se mantiene de color azúl debido a que el reactivo de Fheling no reacciona. ¿Cómo explica que los azúcares no reductores no produzcan reacción con el reactivo de Fheling? Se debe a que los azúcares no reductores no contienen un carbono anomérico libre y por lo tanto no existe la reacción. ¿Se produjo una reacción característica cuando utilizo las muestras de origen vegetal o animal? Las muestras cambiaron de color o se mantuvieron, de acuerdo a la presencia de azúcares reductores o no reductores. Solamente la muestra que contenía sacarosa no tuvo cambio. ¿Qué tipo de azúcares encontró en las diferentes muestras? Sacarosa, lactosa, maltosa, galactosa, fructosa. ¿Qué normas de seguridad aplico dentro del laboratorio? Para la protección contra cualquier reactivo se usaron guantes y mandil, en cuanto al empleo del HCl, se utilizó una máscara especial de protección debido a que el HCl despide vapores que pueden ser peligrosos. Para pipetear se emplearon pipetas y micropipetas con sus respectivos pipeteadores, de esta forma tomar los reacitivos resultó más facil. 11. BIBLIOGRAFÍA •

Herrera, A., & Meers, R. (2013). Diseño de las etapas de hidrólisis de almidón y fermentación para producir bioetanol basado la respuesta dinámica del sistema. Obtenido de http://190.242.62.234:8080/jspui/bitstream/11227/67/1/DISEÑO%20DE%20LA S%20ETAPAS%20DE%20HIDRÓLISIS%20DE%20ALMIDÓN%20Y%20FE RMENTACIÓN%20PARA%20PRODUCIR%20BIOETANOL%20BASADO% 20EN%20LA.pdf

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Blanco, A. (2014). Quimica Biologica . El ateneo.

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McKee, T., & McKee, J. (2014). Bioquimica. Mexico: Mc. Graw Hill.

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Zins, M. (2005). Inroduccion a la quimica de los azucares. Obtenido de http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/20005/fichero/1.Memoria%252F1.6.pdf

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Lehninger, A., Nelson, D., & Cox, M. (2000). Lehninger Principles of biochemistry. New York: Worth Publishers.

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Kroll, J. (24 de Agosto de 2017). muyfitness. Recuperado el 20 de Mayo de 2018, de Diferencias entre azúcares reductores y no reductores: https://muyfitness.com/diferencias-entre-azucares-reductores-y-noreductores_13105001/

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Valverde, S. (2015). EcuRed: conocimiento con todos y para todos. Recuperado el 20 de Mayo de 2018, de Azúcares reductores: https://www.ecured.cu/Azúcares_reductores

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Leal, D. P. (2001). Bioquímica estructural y aplicada a la medicina . México D.F., México: IPN.

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Méndez, Á. (10 de Noviembre de 2010). Química: La Guía. Recuperado el 20 de Mayo de 2018, de Sacarosa: https://quimica.laguia2000.com/enlacesquimicos/sacarosa

12. ANEXOS Anexo 1

Muestras de azúcar colocadas en los tubos de ensayo junto con el reactivo de Fheling

Anexo 2

Colocación de los tubos de ensayo en el baño maría

Anexo 3

Resultado

final de la fructosa y la galactosa. Ambas demuestran ser azucares reductores....