QUIMICA BIOLOGICA (1)

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QUIMICA BIOLOGICA
LABORATORIO
LICENCIATURA EN BROMATOLOGIA
2016
PROFESOR: Gorostegui, Horacio
ALUMNO: Delgadillo, Alberto
TRABAJO PRACTICO N°1 
Hidratos de Carbono
Objetivo:
La experiencia en el laboratorio tiene como meta el reconocimiento de carbohidratos a partir de reacciones químicas en hígado bovino y solanum tuberosum o simplemente papa. 
Compuestos por las uniones químicas de los elementos C-H-O
VEGETALES: en los tejidos de su estructura y compuestos de reserva nutricia. Aquí los HC son sintetizados a partir de la fotosíntesis, y luego ser ingeridos por animales y humanos
Los glúcidos se distinguen con el sufijo “osa”
Tambien denominados carbohidratos o glúcidos. 
HUMANOS: son la principal fuente de energía, entre el 50-60% total de calorías.
Son de gran importancia para los componentes de los seres vivos. Y abundan en: 
HIDRATOS DE CARBONOANIMALES: en sus tejidos y utilizados para su combustible, ellos a su vez son consumidos por los humanos.
							 Se clasifican en: 
																																																																																						MONOSACARIDOS: 
Formados por un polihidroxialdehido o polihidroxicetona. Se obtienen como cristales blancos, solubles en agua, sabor dulce y sustancias reductoras. Los de mayor importancia son TRIOSAS: el GLICERALDEHIDO (con función de aldehído) y el DIHIDROXIACETONA (con función de cetona). Algunos de sus derivados más importantes son los compuestos glicosidos, sorbitol, desoxiazucares, ácidos aldonicos, esteres fosfóricos. 
FRUCTOSA: o levulosa por sus propiedades levorrotatorias. Se encuentra libre en frutos, vegetales y miel. Tiene mayor nivel edulcorante que la glucosa y sacarosa. Puede adoptar forma cíclica por unión hemiacetal y presentar configuraciones alfa y beta.
								ALDOPENTOSAS
ALDOHEXOSAS
GLUCOSA: o dextrosa (por sus propiedades dextrorrotatorias) es el monosacárido más abundante,se encuentra en frutos maduros, sangre y humores organicos. Posee estructura cíclica, por lo que posee dos formas, una alfa y la otra beta que difieren en su rotacon especifica. Puede formar una unión hemiacetal. 
RIBOSA: componente del ARN, se encuentra en forma cíclica tipo furanosa con formas alfa y beta. 
MONOSACARIDOS DE INTERES: 
CETOHEXOSA
GALACTOSA: se encuentra libre en la naturaleza, presenta forma cíclica piranosa con formas alfa y beta.
MANOSA: se obtiene por hidrolisis de polisacáridos vegetales.
OLIGOSACARIDOS
Formados por unión de dos a diez monosacáridos con pérdida de una molécula de agua. Pueden ser separados por hidrolisis. Se obtienen al estado cristalino, son solubles en agua y poseen sabor dulce.
MALTOSA: producto de hidrolisis del almidón catalizada por la enzima amilasa. Formada por la unión del C1 de alfa-D-glucosa (unión alfa-glucosidica) al C4 de otra alfa-D-glucosa.
DISACARIDOS DE INTERES 
LACTOSA: se encuentra en la leche, por hidrolisis origina los monosacáridos galactosa y glucosa, la unión de estos se establece entre en C1 de beta-D-galactosa (unión beta-glicosidica) y el C4 de D-glucosa. Presenta formas alfa y beta.
SACOROSA: azúcar habitualmente utilizado, se lo obtiene de caña de azúcar y remolacha, formado por glucosa y fructosa unidas por un enlace doble glicosidico. La sacarosa es dextrógira, si se la somete a hidrolisis predomina la acción levorrotatoria de la fructosa, como el sentido de rotación se invierte esta mezcla se llama “azúcar invertido”.
Constituidos por numerosas unidades de monosacáridos, (pertenecen a la categoría de macromoléculas) unidas entre si por enlaces glicosidicos. Son denominados genéricamente glicanos, son compuestos amorfos, blancos, insípidos, no reductores, algunos son insolubles en agua y otros formas soluciones coloidales. 
GLUCOGENO: reserva en células animales, presentes en el hígado y en músculos donde mayor se encuentra. Presenta una estructura similar a la amilopectina.
ALMIDON: reserva nutricia en vegetales, principal glúcido de la alimentación humana, se encuentra en cereales, papa y legumbres. Compuesta por dos glucanos diferentes; Amilosa (se asocia entre sí por enlaces glucosidicos tipo alfa desde el C1 al C4 (enlace alfa-1,4). La reacción con yodo presenta color azul) y la Amilopectina (estructura simila a la amilosa, pero se distingue por poseer ramificaciones, las cuales son cadenas unidas entre si por enlaces glucosidicos alfa-1,4 que se unen a una cadena central por unión glucosidica alfa del C1 de la glucosa al C6 de la glucosa en la cadena principal (alfa-1,6). Su reacción con yodo presenta color violeta.
POLISACARIDOS 
HOMOPOLISACARIDOS: polímeros de un solo tipo de monosacáridos.
	
DEXTRANOS: producidos por microorganismos, poseen estructura ramificada con cadenas principales glucosidicas alfa-1.6 y ramificaciones alfa-1,2, alfa-1,3, según su tipo. Se utilizan como sustitutos de plasma sanguíneo
DEXTRINAS: se producen cuando el almidón es parcialmente hidrolizado por acción de ácidos o enzimas se degrada a productos de menor tamaño. 
INSULINA: reserva en tubérculos de dalia y raíz de alcaucil. Formado por largas cadenas de fructosas unidas por enlaces gluosidicos beta-2,1. Solubles en agua caliente. Utilizados para medir filtración glomerular.
				HETEROPOLISACARIDOS: dan por hidrolisis más de una clase de monosacáridos. 
QUERATANSULFATO: se diferencia de los anteriores por carecer ac. Uronico, formado por galactosa y glucosamina acetilada. Se encuentra en cartílagos.
DERMATANSULFATO: similar al condroitinsulfato, la diferencia es el cambio de ac. Glucoronico por ac. L-iduronico. Se encuentra en la piel.
CONDROITINSULFATO: semejante a la del ácido hialuronico cpn N-acetil-D-galactosamina. Además posee sulfato. Importantes componentes de cartílago y huesos.
ACIDO HIALURONICO: su unidad estructural es el disacárido formado por acido D-glucuronico unido por glucosidicos beta-1,3 a N-acetil-D-glucosamina. Cada unidad se une a la siguiente por enlace beta-1,4. Se encuentra en el tejido conjuntivo piel y cartílago.
GLICOSAMINOGLICANOS: polímeros lineales suelen presentar grupos sulfatos, existen varios tipos: 
QUITINA: constituye el exoesqueleto de artrópodos. Formado por uniones entre si glucosidicos beta-1,4.
CELULOSA: componente principal de las paredes celulares de los vegetales, polisacárido más abundante en la naturaleza. Constituidas por uniones glucosidicos beta-1,4 de estructura lineal sin ramificaciones. 
PROTEOGLICANOS: glicosaminoglicanos se asocian con proteínas para formar proteoglicanos. La unión se realiza por enlaces glicosidicos entre cadenas polisacaridicas y el hidróxido de restos serina o N. 
HEPARINA: unidad disacarida es ac. Uronico y glucosamina unidos por enlaces beta-1,4. 
· Obtención del glucógeno a partir del hígado bovino:
El glucógeno (o glicógeno) es un polisacárido de reserva energética formado por cadenas ramificadas de glucosa; en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el músculo y en menor cantidad en el hígado.
Para empezar la extracción del glucógeno hepático, se procedió a la trituración de este en un mortero.
 El resultado obtenido fue una pasta semi-liquida, por lo que se le incorporo arena fina cuidadosamente seleccionada.
Esto favoreció la incorporación final del hígado triturado en 2 tubo de centrífugas rotuladas como “4” y “1”, en proporciones iguales. A continuación se adiciono 2 ml de KOH previamente preparado	
						.1 mol de KOH en 10 ml de H20 destilada
Se prosiguió a agitar los tubos de centrifuga con las manos para una mejor incorporación.
 Luego se los peso en una balanza de laboratorio para equilibrar el punto el peso de ambos, añadiendo más materia si correspondía. Y donde el tubo 4 peso 10,40 gr mientras que el 1 peso 10,43 gr.
 A continuación se depositaron ambos tubos en una centrifuga para su posterior centrifugación durante 5 minutos a una revolución de 1600 por minuto. Al finalizar no se observó variación, por lo que nuevamente se llevó a su centrifugado; esta vez a 10 minutos y a 2500 rpm (revolucionespor minuto). 
Una vez finalizado el tiempo y observando presencia de sobrenadante, este se prosiguió a descartarlo, se agrega 2 ml de etanol al 96 % en ambos tubos y nuevamente se centrifuga en la configuración anterior pero a 5 minutos.
 Concluyendo el proceso nuevamente se retira el sobrenadante.
Al pesar los tubos sin el sobrenadante el tubo 4 presento 0,56 gr, mientras que el 1 peso 0,55.
Al tubo “4” se le agrego 2 ml de H20 destilada, se obtiene una solución coloidal y luego se distribuye en 4 tubos de ensayo de 10 ml.
A continuación se realizan las reacciones de reconocimiento a cada una de las muestras obtenidas: 
· Reacción de Molisch: 
Permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra.0,5 gr de alfa-naftol en 10 ml de etanol al 96% 
 
En el primero tubo de ensayo se agregó 1 ml de alfa-naftol y luego sobre las paredes del tubo de ensayo y de manera cuidadosa, se agregó 1 ml de H2SO4. El resultado fue positivo, apreciando un cambio en el color de marrón claro a violeta oscuro, al pasar el tiempo fue oscureciendo aún más. Tubo rotulado 1/1. 
· Reacción con Yodo: 
La prueba de yodo es una reacción química usada para determinar la presencia o alteración de almidón u otros polisacáridos.
En este reconocimiento se utilizó Lugol, este se prepara con I2 y KI el cual forma un complejo con los polisacáridos. Al tubo rotulado 2/1 se le incorporo en primera instancia 4 gotas de lugol, el producto no tuvo alteración. En segunda instancia se le adiciono 4 gotas más (un total de 8), en el resultado final no se apreció un cambio de color dando como negativa esta prueba. 
· Reacción de Benedict: 
Esta prueba sirve para el reconocimiento de azúcares reductores, se basa en la reducción de Cu2+ a Cu+ en medio básico. 
En este reconocimiento al tubo rotulado ¾, se le agrego 2 ml del reactivo, posteriormente se lo traslado sosteniéndolo con una pinza y se calentó una mínima llama, en esta primera etapa el color cambio a verde claro. Posteriormente se le agrego una concentración de 1 ml de HCl y nuevamente calentado, el resultado obtenido fue una variación en el color a celeste. 
Siguiendo con el producto obtenido se le agrega al tubo de ensayo una solución de carbonato previamente preparada, 
4 gr de carbonato en 10 ml de H2O destilada 
El contenido obtenido se agito manualmente y se separó en dos tubos más:
En uno de ellos se procedió agregando 1 mil de HCl y Resorcinol previamente preparado. 
0,01 gr de Resorcinol en 25 ml de HCl 6N 
El resultado obtenido fue un cambio de color a verde claro. 
· Reacción de Seliwanoff: 
La prueba de Seliwanoff es una prueba química que se usa para distinguir entre aldosas y cetosas. Esta prueba está basada en el hecho de que, al calentar las cetosas son deshidratadas más rápido que las aldosas.
Al tubo rotulado 4/4 se le agrega 1 ml del reactivo Seliwanoff previamente preparado 
0,01 gr de Resorcinol en 25 ml de HCl 6N 
Aquí el color cambia rápidamente a cobre, luego se le agrega 1 ml de HCl cuidadosamente sobre las paredes del tubo, apreciando nuevamente un cambio de color de cobre a verde fuerte o musgo, se lo sostiene con una pinza y finalmente es calentado con una llama fuerte unos segundos. El resultado obtenido en esta prueba dio positivo apreciando un cambio en el color de verde a rojo. 
· Glucógeno a partir de almidón de papa
Para la extracción del almidón de papa se utilizó una papa previamente lavada y pelada, a continuación esta fue rallada para su mejor utilización. Se prosiguió agregándole agua, y dejando filtrar mediante una gasa, de esta manera se separó las partículas gruesas. Luego se dejó decantar, se eliminó el sobrenadante, se re suspendió en agua limpia, y finalmente se calentó con una llama moderada para obtener así el engrudo del almidón. 
Para comenzar con los procedimientos de reconocimiento, se procedió a la extracción del almidón y posterior distribución en 4 tubos de ensayo. 
· Reacción de Molisch 
En este reconocimiento hubo dos etapas, en primer lugar se agregó unas gotas de alfa-naftol en la muestra. Inmediatamente se observó un cambio de color, el cual se tornó más blanco
En una segunda etapa se agregó 2 ml de H2SO4 al 98%, y aquí se obtuvo un cambio nuevamente en el color, tornándose violeta intenso. 
· Reacción de Yodo
El Lugol es un reactivo preparado con I2 y KI, este forma complejos con los polisacáridos. Al agregar a la muestra se obtuvo un color azul intenso. 
· Reacción de Benedict 
A la muestra se le agrega CuSO4 apreciando un cambio de color a turquesa, se calienta y se observa un precipitado amarillo.
Posteriormente se hidrolizo con 1 ml de HCL, no se observa variación en el color. 
Al agregar Na2CO3 (4g de NaCO3 + 10 ml de agua destilada) se forma espumas. El contenido obtenido se distribuye luego en dos tubos. 
A unos de los tubos con el contenido distribuido, se le adiciona el reactivo benedict, el resultado final no vario. 
A un segundo tubo se le agrego el reactivo seliwanoff, anteriormente utilizado, luego se calentó con una llama moderada, y el color nuevamente vario a verde claro. 
Cuestionario – guía 
El resultado esperado en el reactivo de molisch se espera apreciar un cambio en el color del material, ya que de esta forma se afirma la presencia de glúcidos. En caso de que el resultado sea negativo, es decir sin cambio de color, se puede concluir que el procedimiento fuera defectuoso, presencia de contaminantes.
En cuanto a una reacción de yodo con monosacáridos o disacáridos, esto podría ser dificultoso en apreciar variación, ya que el yodo reacciona variando su color con polisacáridos.
Teniendo en cuenta que el reactivo de benedict es reducido, este dará positivo en casos cuando reaccione con hidratos de carbono reductores. 
El comportamiento de un hidrato de carbono frente a un ácido diluido y uno concentrado, es el mismo, es decir se hidrolizan o separan. 
Conclusión
En general el practico número uno, con respecto a los hidratos de carbono obtenidos y apreciados por medio de características organolépticas fueron positivas. Algunos de los reconocimientos no obtuvieron el resultado esperado, en el caso del Yodo, probablemente porque el procedimiento habrá sido defectuoso debido a reactivos, materiales, utensilios contaminados u ocurrido negligencias en el desarrollo de este. La experiencia obtenida en la clase fue de gran interés para la mayoría de los estudiantes debido a su diversidad de procedimientos y manipulación de materiales, reactivos etc.