Carbohidratos

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA” FACULTAD DE QUIMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACION PROFECIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL QUIMICA ORGANICA (QU-241)

PRÁCTICA N°4

“CARBOHIDRATOS” PROFESOR DE TEORIA

: Ing. Cronwell Eduardo, ALARCÓN MUNDACA

PROFESOR DE PRÁCTICA: Ing. Cronwell Eduardo, ALARCÓN MUNDACA ALUMNOS

: CASTILLO ZAMORA, Juan Carlos : MENDOSA CASTRO, Jonatan

CURSO

: QUIMICA ORGANICA

GRUPO DE PRACTICA

: Martes de 5-8am

DIA DE ENTREGA

: 21-05-2016 AYACUCHO - PERU 2016

INTRODUCCION Los carbohidratos se utilizan para fabricar tejidos, películas fotográficas, plásticos y otros productos. La celulosa se puede convertir en rayón de viscosa y productos de papel. El nitrato de celulosa (nitrocelulosa) se utiliza en películas de cine, cemento, pólvora de algodón, celuloide y tipos similares de plásticos. El almidón y la pectina, un agente cuajante, se usan en la preparación de alimentos para el hombre y el ganado. La goma arábiga se usa en medicamentos demulcentes. El agar, un componente de algunos laxantes, se utiliza como agente espesante en los alimentos y como medio para el cultivo bacteriano; también en la preparación de materiales adhesivos, de encolado y emulsiones. La hemicelulosa se emplea para modificar el papel durante su fabricación. Los dextranos son polisacáridos utilizados en medicina como expansores de volumen del plasma sanguíneo para contrarrestar las conmociones agudas. Otro hidrato de carbono, el sulfato de heparina, es un anticoagulante de la sangre. Las substancias capaces de formar geles se han utilizado en la producción de alimentos elaborados desde hace mucho tiempo. Entre las sustancias capaces de formar geles está el almidón y la gelatina, La gelatina, obtenida de subproductos animales, solamente forma geles a temperaturas bajas, por lo que cuando se desea que el gel se mantenga a temperatura ambiente, o incluso más elevada, debe recurrirse a otras substancias. El almidón actúa muy bien como espesante en condiciones normales, pero tiene tendencia a perder líquido cuando el alimento se congela y se descongela. Algunos derivados del almidón tienen mejores propiedades que éste, y se utilizan también. Los derivados del almidón son nutricionalmente semejantes a él, aportando casi las mismas calorías. Se utilizan también otras sustancias, bastante complejas, obtenidas de vegetales o microorganismos indigeribles por el organismo humano. Por esta última razón, al no aportar nutrientes, se utilizan ampliamente en los alimentos bajos en calorías. Algunos de estos productos no están bien definidos químicamente, al ser exudados de plantas, pero todos tienen en común el tratarse de cadenas muy largas formadas por la unión de muchas moléculas de azúcares más o menos modificados. Tienen propiedades comunes con el componente de la dieta conocido como "fibra", aumentando el volumen del contenido intestinal y su velocidad de tránsito.

OBJETIVOS  Identificar los diferentes tipos de carbohidratos ( glucosa , sacarosa , fructosa, almidón , maltosa)  Adiestrarse con las principales técnicas el reconocimiento de carbohidratos.

MARCO TEORICO CARBOHIDRATOS 1.-DEFINICIÓN Los glúcidos, carbohidratos, hidratos

de

carbono o sacáridos

son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural. La glucosa y el glucógeno son las formas biológicas primarias de almacenamiento y consumo de energía; la celulosa cumple con una función estructural al formar parte de la pared de las células vegetales,

mientras

que

la quitina

es

el

principal

constituyente

del exoesqueleto de los artrópodos. El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo. Este nombre proviene de la nomenclatura química del siglo XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H2O)n(donde "n" es un entero ≥ 3). De aquí que el término "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se demostró que no lo eran. Además, los textos científicos anglosajones aún insisten en denominarlos carbohydrates lo que induce a pensar que este es su nombre correcto. Del mismo modo, endietética, se usa con más frecuencia la denominación de carbohidratos. Los

glúcidos

pueden

sufrir

reacciones

de esterificación, animación, reducción, oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad específica, como puede ser de solubilidad.

2.-ORIGEN La glucosa es el carbohidrato más abundante en la naturaleza. También se le conoce como azúcar sanguínea, azúcar de uva, o dextrosa. Los animales obtienen glucosa al comer plantas o al comer alimentos que la contienen. Las plantas obtienen glucosa por un proceso llamado fotosíntesis.

Los mamíferos pueden convertir la sacarosa (azúcar de mesa), lactosa (azúcar de la leche), maltosa y almidón en glucosa, la cual es oxidada para obtener energía, o la almacenan como glucógeno (un polisacárido). Cuando el organismo necesita energía, el glucógeno es convertido de nuevo a glucosa. La glucosa puede convertirse a grasas, colesterol y otros esteroides, así como a proteínas. Las plantas convierten el exceso de glucosa en un polímero llamado almidón (el equivalente al glucógeno), o celulosa, el principal polímero estructural.

3.-CLASIFICACIÓN A.-Monosacáridos o Azúcares Simples: no pueden ser hidrolizados a moléculas más pequeñas. Todos ellos son azúcares reductores, ejemplos:

El sufijo –osa se emplea en la nomenclatura sistemática de los carbohidratos para designar un azúcar reductor, que es un azúcar que tiene un grupo aldehído o un grupo α- hidroxicetona. B.-Oligosacáridos (del griego oligo, pocos): Contienen de dos hasta diez unidades de monosacáridos.

B1.-Disacáridos: producen dos moléculas de monosacáridos por hidrólisis.Los disacáridos producen dos moléculas de monosacáridos cuando se hidrolizan. Pueden existir como tales en la naturaleza, como la sacarosa o azúcar de mesa; o bien, obtenerse por hidrólisis parcial de algún polímero más complejo. Por lo general, el enlace glicosídico puede ser del tipo alfa o beta en el azúcar del que deriva el glicósido, el cual se une al OH en C4´ o C6´ de la otra unidad de azúcar que forma el glicósido o acetal, o cetal: (a).-Reductores: reducen el Fehling, Benedic, o Tollens. (b).-No reductores: no reducen a los reactivos anteriores.

LACTOSA Se encuentra en la leche de los mamíferos.

B2.-Trisacáridos: producen tres moléculas de monosacáridos por hidrólisis. B3.-Tetra a Decasacáridos: producen cuatro a diez moléculas de monosacáridos por hidrólisis

C.-Polisacáridos: producen más de diez moléculas de monosacáridos por hidrólisis. (a).-Homopolisacáridos: producen un solo monosacárido por hidrólisis. (b).-Heteropolisacáridos: producen más de una clase de monosacáridos por hidrólisis.

CELULOSA: Es un homopolímero de la D-glucosa sumamente insoluble. Sus enlaces glucosídicos del acetal son beta, lo que pone a todos los sustituyentes en posición ecuatorial, dando como resultado un polímero muy estable. Forma parte de la madera y del algodón. La acetilación parcial de la celulosa produce el acetato (de rayón), utilizado como fibra sintética.

ALMIDÓN: El almidón es una mezcla de dos polímeros: la amilopectina (80%), insoluble en agua y la amilosa (20%), soluble en agua. En ambos casos, también es un homopolímero de la D-glucosa. Los enlaces glucosídicos son α-1,4´ en su mayoría y α1,6´ en menor proporción.

EJEMPLOS DE CARBOHIDRATOS

FUNCION DE LOS GLUCIDOS Glúcidos energéticos Los monosacáridos y los disacáridos, como la glucosa, actúan como combustibles biológicos, aportando energía inmediata a las células; es la responsable de mantener la actividad de los músculos, la temperatura corporal, la presión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la actividad de las neuronas. Los glúcidos aparte de tener la función de aportar energía inmediata a las células, también proporcionan energía de reserva a las células.

Glúcidos estructurales Algunos polisacáridos forman estructuras esqueléticas muy resistentes -Mureína o Peptidoglicano: Componente de las paredes celulares de bacterias. -Lipopolisacáridos: Componente de la membrana externa de bacterias Gram (-). -Celulosa: Componente de la pared celular vegetal. -Quitina: Compone el exo-esqueleto de artrópodos como los insectos y crustaceos y la pared de células de hongos. -Mucopolisacáridos: Forman parte de la matriz de tejidos conectivos. Además podemos encontrar glúcidos formando parte de la estructura de otras biomoléculas como protéinas, lípidos, y acidos nucleicos.

MATERIALES Y REACTIVOS: MATERIALES:

    

Tubos de ensayo Gradilla Baño María (agua calentada) Pipetas Pinzas

REACTIVOS:

             

glucosa fructosa sacarosa maltosa almidón celulosa HNO3 Hidróxido de potasio Reactivo de Tollens Reactivo de Fehling Reactivo de Molish Gotas de alfa naftol Reactivo de Lugol Reactivo de Barfoed

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS

Ensayo N°1.- ACCION DE ACIDOS. En 6 tubos de prueba colocar, en cada uno de ellos los siguientes glúcidos: glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, almidón y celulosa. Agregar a cada uno de los tubos 6 gotas de HNO3. Agitar y llevar a baño maría, observar. OBSERVACION. Sometemos a cada tubo en baño maría  Glucosa+ HNO3= al someter la glucosa al baño maría produjo vapores marrones y una solución incolora.

 Fructosa+ HNO3 = al someter la Fructosa al baño maría produjo vapores marrones.

 Sacarosa+ HNO3 = al someter la Sacarosa produjo vapores marrones.

 Maltosa+ HNO3 marrones.

= al someter la Maltosa al baño maría produjo vapores

 Almidón+ HNO3 = al someter el Almidón al baño produjo vapores marrones.

 Celulosa+ HNO3 = al someter la Celulosa vapores marrones.

ECUACIONES. Glucosa

Fructosa

al baño maría produjo

Sacarosa

Maltosa

Celulosa

Ensayo N°2.- ACCION DE BASES. Tomar las mismas muestras del experimento anterior (5muestras) agregar a cada una de ellas 5 gotas de KOH. Agitar y llevar a baño maría, observar.

OBSERVACION.  Glucosa + KOH= luego de agregarles 5 gotas de KOH y llevarlo a baño maría reaccionó desprendiendo burbujas, gases dándonos un color amarillo.

 Fructosa + KOH = luego de agregarles 5 gotas de KOH y llevarlo a baño maría reaccionó desprendiendo burbujas, gases dándonos un color amarillo.

 Sacarosa + KOH = luego de agregarles 5 gotas de KOH y llevarlo a baño maría reaccionó desprendiendo burbujas, gases dándonos un color amarillo.

 Maltosa + KOH = luego de agregarles 5 gotas de KOH y llevarlo a baño maría reaccionó desprendiendo burbujas, gases dándonos un color amarillo.

 Almidon + KOH= luego de llevarlo baño de maría, se observó desprendimiento de gases.

 Celulosa + KOH = luego de agregarles 5 gotas de KOH y llevarlo a baño maría reaccionó desprendiendo burbujas, gases dándonos un color amarillo.

ECUACIONES. Glucosa + KOH

Fructosa

+ KOH

Sacarosa

+ KOH

Maltosa

+ KOH

Celulosa + KOH

Ensayo N°3.- ACCION REDUCTORA DE LOS AZUCARES.

A. REACTIVO DE TOLLENS:

en cuatro tubos de prueba colocar 1ml de los siguientes glúcidos: glucosa, fructosa, sacarosa y maltosa. Agregar a cada una de ellas 5 gotas de reactivo de tollens, agitar y llevar a baño maría. Observar la formación de espejo de plata.

OBSERVACION.  Glucosa + Reactivo De Tollens = luego de mezclarlos lo llevamos a baño maría y observamos la formación de un espejo de plata.

 Fructosa + Reactivo De Tollens = luego de mezclarlos lo llevamos a baño maría y observamos la formación de un espejo de plata.

 Sacarosa + Reactivo De Tollens = luego de mezclarlos lo llevamos a baño maría y observamos que no hay formcion.

 Maltosa + Reactivo De Tollens = luego de mezclarlos lo llevamos a baño maría y observamos la formación de un espejo de plata.

ECUACIONES. Glucosa + Reactivo De Tollens

Fructosa

+ Reactivo De Tollens

Sacarosa

+ Reactivo De Tollens

Maltosa

+ Reactivo De Tollens

B. REACTIVO DE FEHLING: tomar las mismas muestras del ensayo anterior. Agregar a cada uno de ellos, 0.5ml de reactivo de fehling. -Preparado previamente mezclando “A” y “B” en partes iguales, agitar y

llevar a baño maría. Se observó en la preparación una coloración azul intenso.

Observar la formación de espejos de cobre o la formación de un precipitado rojo ladrillo.

OBSERVACION.  Glucosa + Reactivo De Fehling =luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un espejo de cobre y formación de un precipitado rojo ladrillo.

 Fructosa + Reactivo De Fehling = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un espejo de cobre y formación de un precipitado rojo ladrillo.

 Sacarosa + Reactivo De Fehling = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un espejo de plata y formación de un precipitado azul verdoso. (reacción lenta).

 Maltosa + Reactivo De Fehling = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un espejo de plata y formación de un precipitado verde. (reacción lenta).

ECUACIONES. Glucosa + Reactivo De Fehling

Fructosa + Reactivo De Fehling

Sacarosa+ Reactivo De Fehling

Ensayo N°4.- REACCIONES DE DIFERENCIACION. A. REACTIVO DE MOLISH: colocar en 5 diferentes tubos de ensayo cada uno de los siguientes glúcidos: glucosa, fructosa, maltosa, sacarosa, celulosa, agregar a cada tubo gota de alfa naftol, luego agregar 0.5ml de H2SO4, observar la formación de coloraciones de un anillo violáceo. OBSERVACION.

Antes de agitar se observa azucares  Glucosa + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

 Fructosa + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

 Sacarosa + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

 Maltosa + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

 Almidón + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

 Celulosa + Molish = luego de mezclar llevamos a baño maría para acelerar la reacción se observó la formación de un anillo violeta.

ECUACIONES. Glucosa

+ Molish

Fructosa

+ Molish

Sacarosa

+ Molish

Maltosa

+ Molish

Almidón

+ Molish

Celulosa

+ Molish

B. CON REACTIVO DE LUGOL: tomar las mismas muestras del ensayo anterior agregarle a cada una de ellas 5 gotas de reactivo de lugol, agitar y calentar en baño maría. Observar la formación de colores OBSERVACION.  Glucosa + lugol = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color amarillo pardo como reacción.

 Fructosa + lugol = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color amarillo pardo como reacción.

 Sacarosa + lugol = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color amarillo pardo como reacción.

 Maltosa + lugol = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color amarillo pardo como reacción.

 Almidón + lugol = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color oscuro como reacción.

ECUACIONES. Glucosa

+ lugol

Fructosa

+ lugol

Sacarosa

+ lugol

C. CON REACTIVO DE BARFOED: tomar las mismas muestras del ensayo anterior y agregarle a cada una de ellas, 0.5ml de reactivo de barfoed, agitar y calentar en baño maría. Observar.

OBSERVACION.  Glucosa + barfoed = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color celeste claro como reacción.

 Fructosa + barfoed = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color celeste claro como reacción.

 Sacarosa + barfoed = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color celeste claro como reacción.

 Maltosa + barfoed = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color celeste claro como reacción.

 Almidón + barfoed = luego de mezclarlos se y llevarlos a baño maría nos dio un color celeste claro como reacción.

ECUACIONES. Glucosa

+ barfoed

Fructosa

+ barfoed

Maltosa

+ barfoed

CONCLUSIONES  Se logró Identificar los diferentes tipos de carbohidratos ( glucosa , sacarosa , fructosa, almidón , maltosa)  reconocimos técnicas para el reconocimiento de carbohidratos.

RECOMENDACIONES  Se recomienda utilizar pinzas para los tubos de ensayo y el cuidado de lentes para los ojos ya que el vapor de las sustancias pueda ser perjudicial para los ojos.

 Se recomienda evitar el contacto de los reactivos con la piel ya que estos pueden ocasionar alergias en un futuro.

BIBLIOGRAFIA  ALEJANDRO TAPIA GUIAS DE PRACTICA DE QUIMICA ORGANICA  LUIS CARRASCO VENEGAS QUIMICA EXPERIMENTAL  ASOCIACION ADUNI; “Química: Análisis de principios y aplicaciones.” Lumbreras Editores S.R.L. Tomo I, Lima-Perú, 2001 pp 708, 711, 715,716.  SALCEDO S Y OTROS. “Química Experimental”.Edic. Mercantil. 1era edición.1995 UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA. pp