1 LABORATORIO Nº 1 Hidratos de Carbono OBJETIVO * Estudiar

Laboratorio Nº 1
Hidratos De Carbono
Universidad Nacional del Nordeste
Licenciatura en Ciencias Biológicas
LABORATORIO Nº 1
Hidratos de Carbono
OBJETIVO
* Estudiar los colores característicos y los precipitados que se forman cuando se
trata a los azúcares con diferentes reactivos. Para ello se realizarán las reacciones
señaladas en la "marcha esquemática" para la identificación de hidratos de carbono.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Los hidratos de carbono son sustancias orgánicas que contienen grupos aldehídos o
cetónicos potenciales (que en su estado libre poseen un intenso poder reductor) y
numerosos grupos alcohólicos secundarios y primarios. A causa de la similitud de sus
estructuras y reacciones, resulta difícil identificarlos y determinarlos. Los ensayos que
se llevan a cabo con los hidratos de carbono son de tres tipos:
1. Estudio de las propiedades ópticas y de las formas de los cristales aislados de las
soluciones en que se encuentran, o estudio de los cristales de ciertos derivados.
2. Estudio de la fermentación por acción de levaduras, hongos o bacterias.
3. Estudio de los colores característicos y de los precipitados que se forman cuando
se los trata con:
• Iodo
• Fenoles o aminas aromáticas
• Soluciones alcalinas o débilmente ácidas de iones metálicos pesados.
• H3PO4 85 %.
En el Trabajo Práctico se realizarán reacciones de caracterización de hidratos de
carbono correspondientes al grupo 3.
a) Reacción con yodo:
Es una reacción que se utiliza para determinar la presencia de polisacáridos. Se basa
en la formación de un complejo coloreado entre el I2 y el polisacárido. El color de ese
complejo depende del polisacárido presente.
Almidón: Amilosa: azul
Amilopectina: rojo-violáceo (si están presentes los dos componentes
predomina el azul).
Glucógeno: rojo-violáceo.
Dextrinas: rojo-violáceo.
b) Reacción con fenoles y aminas aromáticas:
Los hidratos de carbono en presencia de ácidos fuertes no oxidantes (HCl, H2SO4) y
en caliente, son deshidratados produciendo furfural y derivados furfúricos.
HO
Hexosas
Química Biológica
HC
O
HC
OH
HC
CH
HC
OH
HC
OH
CH2OH
CH
C
HOH2C
+ 3 H2O
C
O
C
H
O
Hidroximetil-furfural
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HC
O
HC
OH
HC
OH
HC
OH
HC
CH
HC
+ 3 H2O
C
O
CH2OH
Pentosas
C
H
O
Hidroximetil-furfural
Estos compuestos se condensan con aminas aromáticas (bencidina) y con fenoles
(resorcinol, orcinol, α-naftol) dando origen a derivados coloreados.
OH
H2N
CH3
OH
NH2
OH HO
Bencidina
Resorcinol
OH
Orcinol
α-naftol
Las reacciones de este tipo que se realizarán en el Trabajo Práctico son las de
Molish y Seliwanoff.
c) Reacciones con iones metálicos:
Los azúcares que poseen en su molécula un grupo carbonilo libre o potencialmente
libre tienen la propiedad, en medio alcalino o débilmente ácido, de reducir los iones
Cu2+ y Ag+ a Cu+ y Ag0, respectivamente.
Se basan en este principio las reacciones de Fehling y Barfoed, que se realizarán en
el Trabajo Práctico.
d) Reacciones con ácido fosfórico al 85 %:
Es una reacción específica para fructosa. En presencia de dicho azúcar se produce
una coloración amarilla.
e) Formación de osazonas:
Cuando se calienta un hidrato de carbono con función aldehídica o cetónica libre
con acetato de fenilhidracina, se produce una condensación que se traduce, en muchos
casos, en la formación de un precipitado cristalino de sustancias llamadas osazonas.
Fenilhidracina
HC
O
HC
OH
R
H2N
NH
HC N
NH
C N
NH
R
Las osazonas tienen estructuras cristalinas características y también puntos de fusión
y tiempos de precipitación, que sirven para la identificación de azúcares.
Cuando los azúcares difieren sólo en los carbonos 1 y 2, la formación de la osazona
no permite diferenciarlos por la forma de los cristales pues todos ellos darán la misma
osazona.
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Química Biológica
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ACTIVIDADES
1) Reacción de Molish:
Objetivo: Detectar la presencia de hidratos de carbono.
Reactivos: - H2SO4 concentrado
- α-naftol al 5 % en alcohol etílico 95 %
REACTIVOS
Bl.
1
2
Sol. Glucosa 1 %
0,5 mL
Sol. Proteica
0,5 mL
H2O
2,5 mL 2,0 mL 2,0 mL
0,5 mL 0,5 mL 0,5 mL
α-naftol
Agitar, inclinar el tubo y agregar por las paredes:
H2SO4 (c)
2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL
Resultado positivo: En presencia de hidratos de carbono se observará un anillo de
color rosado violáceo en la interfase de los dos líquidos, al cabo de unos segundos.
2) Reacción con Iodo:
Objetivo: Detectar presencia de polisacáridos.
Reactivos: Solución de yodo 0,01 M en KI 0,1 M
REACTIVOS
Bl.
1
2
Sol. Almidón 1 %
3 gotas
Sol. Glucosa 1 %
3 gotas
H2O
2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL
Sol. de Yodo
2 gotas 2 gotas 2 gotas
Agitar bien los tubos
Resultado positivo: En presencia de almidón: color azul intenso. En presencia de
glucógeno o dextrinas: rojo violáceo.
3) Reacción de Fehling:
Objetivo: Detectar la presencia de azúcares reductores.
Reactivos: - Solución I: CuSO4 al 7,5 %
- Solución II: NaOH 25 g
- Tartrato doble de Na y K 35 g
- H2O c.s.p. 100 mL
En el momento de usar mezclar partes iguales de I y II y diluir al 20 % en agua
destilada.
Se han intentado varias explicaciones del comportamiento químico del reactivo de
Fehling, entre ellas la siguiente:
CuSO4 + 2 NaOH
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→
Cu(OH)2 + Na2SO4
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El Cu(OH)2 es prácticamente insoluble pero en presencia del ión tartrato se forma
un quelato complejo (entre el Cu2+ y el tartrato ) que disminuye la concentración del ión
cúprico por debajo de la necesaria para la precipitación del hidróxido cúprico.
En presencia de aldehídos el cobre se reduce al estado cuproso, estado en el cual no
forma un complejo estable con el ión tartrato y precipita como óxido cuproso color
pardo rojizo.
REACTIVOS
Bl.
1
2
Sol. glucosa 1 %
0,5 mL
Sol. sacarosa 1 %
0,5 mL
H2O
1 mL 0,5 mL 0,5 mL
Reactivo de Fehling 2 mL 2 mL
2 mL
Agitar, colocar en un baño de agua hirviente durante unos 10 minutos y dejar enfriar.
Resultado positivo: En presencia de azúcar reductor se observa un precipitado
pardo rojizo.
4) Reacción de Barfoed:
Objetivo: Diferenciación entre monosacáridos y disacáridos.
Reactivos: - Acetato de cobre cristalizado 90 g
- Ácido acético glacial 6 mL
- H2O destilada c.s.p. 1000 mL
Nota: se debe filtrar la solución antes de usar. Tiempo = 0 es el momento en que
se introducen los tubos en el baño.
REACTIVOS
Bl.
1
2
Sol. Glucosa 1 %
0,5 mL
Sol. Lactosa 1 %
0,5 mL
H2O
1 mL 0,5 mL 0,5 mL
Reactivo de Barfoed 2 mL 2 mL
2 mL
Agitar, colocar en un baño de agua hirviente y anotar el tiempo en que aparece el
precipitado.
Resultado positivo: Aparición del precipitado en 5 - 7 minutos: monosacárido; más
de 7 minutos: disacárido.
5) Reacción de Seliwanof:
Objetivo: Diferenciación entre aldosas y cetosas.
Reactivos: - Resorcinol 0,05 g
- HCl concentrado 100 mL
REACTIVOS
Bl.
1
2
Sol. Fructosa 1 %
3 gotas
Sol. Glucosa 1 %
3 gotas
H2O
3 gotas
React. de Seliwanoff 1,5 mL 1,5 mL 1,5 mL
Agitar, calentar en un baño de agua hirviente.
Resultado positivo: Cetosa: color rojo intenso.
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6) Reacción con Ácido Fosfórico 85 %:
Objetivo: Identificación de fructosa.
Reactivos: H3PO4 85 %
REACTIVOS
Sol. Fructosa 1 %
Sol. Glucosa 1 %
H2O
H3PO4 85 %
Bl.
2 gotas
1,0 mL
1
2 gotas
1,0 mL
2
2 gotas
1,0 mL
Agitar, calentar en un baño de agua hirviente durante un minuto y observar el color
inmediatamente.
Resultado positivo: color amarillo: fructosa.
CUESTIONARIO
1. ¿A qué se denomina hidrato de carbono?
2. ¿Cuál o cuáles son los grupos funcionales de los hidratos de carbono?
3. Explique brevemente cuál es la diferencia entre un azúcar reductor y un
azúcar no reductor.
4. Esquematice las reacciones que hará en el presente práctico, indicando cuál
es el fin de cada una de ellas.
BIBLIOGRAFÍA
Morrison, Boyd. Química Orgánica. Fondo Educativo Interamericano. S.A.
México. 1996.
Fox, Mary. Química Orgánica. Segunda edición. Addison Wesley. México.
2000.
Blanco, A. Química biológica. Séptima edición. Editorial El Ateneo.
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