UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE QUMICA, INGENIERA QUMICA E INGENIERA AGROINDUSTRIAL

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Qumica (07.2)Departamento Acadmico de Qumica Orgnica

LABORATORIO DE QUIMICA ORGANICA

PRACTICA N 10BIOMOLCULAS: CARBOHIDRATOS - PROTENASHORARIO: Viernes: 9-1pmPROFESOR: Mg. Thais Cleofe Linares FuentesFECHA DE REALIZACION: 19 de junio de 2015FECHA DE ENTREGA: 26 de junio de 2015INTEGRANTES: Contreras Mario, Eric14070029 Retegui Pascasio, Israel14070188 Palomino Zelaya, Claudia 14070174

Ciudad Universitaria, Junio de 2015

RESUMEN

En este trabajo estudiaremos las reacciones de identificacin de los carbohidratos, as como sus colores caractersticos.En la parte de protenas indagaremos sobre la reaccin de Biuret y las reacciones de desnaturalizacin de protenas.

INTRODUCCINLos carbohidratos son los compuestos ms abundantes en la naturaleza. Casi todas las plantas y animales sintetizan carbohidratos y los emplean para almacenar energa y suministrarla a sus clulas. Se encuentran en forma libre o ligadas a cualquier clula vegetal o bacteriana. Las plantas almacenan energa convirtiendo la glucosa en almidn, mientras que los animales almacenan energa convirtiendo la glucosa en glucgeno.La qumica de los carbohidratos es una de las reas ms interesantes de la qumica orgnica. El trmino carbohidrato surgi porque los azcares tienen frmulas moleculares interesantes, Cn(H2O)m, que indican que los tomos de carbono estn combinados con molculas de agua de alguna forma; por ello se les dio el nombre de hidratos de carbono o carbohidratos. La definicin moderna comprende los polihidroxialdehdos, polihidroxicetonas y compuestos que por hidrlisis los forman.Por crucial que resulte la generacin de energa, no es la nica funcin de los carbohidratos, muchos materiales estructurales biolgicos son polmeros de carbohidratos como la celulosa de las plantas, las paredes celulares de las bacterias y los exoesqueletos de los insectos y artrpodos. Los carbohidratos son molculas biolgicas muy verstiles en sus tamaos, hay monosacridos, oligosacridos y polisacridos, as como en su estructura qumica y sus propiedades.

OBJETIVOS

Identificar a los carbohidratos con diferentes reacciones. Desnaturalizar a las protenas. Realizar la reaccin de Biuret.

PARTE TERICALos glcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacridos son biomolculas compuestas por carbono, hidrgenoyoxgeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energa inmediata y estructural. La glucosay elglucgenoson las formas biolgicas primarias de almacenamiento y consumo deenerga; lacelulosa cumple con una funcin estructural al formar parte de laparedde lasclulasvegetales, mientras que laquitinaes el principal constituyente delexoesqueletode losartrpodos.El trmino "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas molculas no son tomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a molculas deagua, sino que constan de tomos de carbono unidos a otrosgrupos funcionalescomocarboniloehidroxilo. Este nombre proviene de lanomenclatura qumicadelsiglo XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondan a la frmula elemental Cn(H2O)n(donde "n" es un entero 3). De aqu que el trmino "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se demostr que no lo eran. Adems, los textos cientficos anglosajones an insisten en denominarloscarbohydrateslo que induce a pensar que este es su nombre correcto. Del mismo modo, endiettica, se usa con ms frecuencia la denominacin de carbohidratos.Los glcidos pueden sufrir reacciones de esterificacin, aminacin, reduccin, oxidacin, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad especfica, como puede ser solubilidad.TIPOS DE CARBOHIDRATOSMONOSACRIDOS Los glcidos ms simples, los monosacridos, estn formados por una solamolcula; no pueden serhidrolizadosa glcidos ms pequeos. La frmula qumica general de un monosacrido no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier nmero igual o mayor a tres, su lmite es de 7 carbonos. Los monosacridos poseen siempre un grupocarbonilo en uno de sus tomos de carbono y gruposhidroxiloen el resto, por lo que pueden considerarsepolialcoholes. Por tanto se definen qumicamente como polihidroxialdehdos o polihidroxicetonas.Los monosacridos se clasifican de acuerdo a tres caractersticas diferentes: la posicin del grupocarbonilo, el nmero detomosdecarbonoque contiene y suquiralidad. Si el grupo carbonilo es unaldehdo, el monosacrido es unaaldosa; si el grupo carbonilo es unacetona, el monosacrido es unacetosa. Los monosacridos ms pequeos son los que poseen tres tomos de carbono, y son llamadostriosas; aquellos con cuatro son llamadostetrosas, lo que poseen cinco son llamadospentosas, seis son llamadoshexosas y as sucesivamente. Los sistemas de clasificacin son frecuentemente combinados; por ejemplo, laglucosaes unaaldohexosa(un aldehdo de seis tomos de carbono), laribosaes unaaldopentosa(un aldehdo de cinco tomos de carbono) y lafructosaes unacetohexosa(una cetona de seis tomos de carbono).Cada tomo de carbono posee un grupo dehidroxilo(-OH), con la excepcin del primero y el ltimo carbono, todos sonasimtricos, hacindolos centrosestricoscon dos posibles configuraciones cada uno (el -H y -OH pueden estar a cualquier lado del tomo de carbono). Debido a esta asimetra, cada monosacrido posee un cierto nmero deismeros. Por ejemplo laaldohexosaD-glucosa, tienen la frmula (CH2O)6, de la cual, exceptuando dos de sus seis tomos de carbono, todos son centros quirales, haciendo que la D-glucosa sea uno de losestereoismerosposibles. En el caso delgliceraldehdo, unaaldotriosa, existe un par de posibles esteroismeros, los cuales sonenantimerosyepmeros(1,3-dihidroxiacetona, la cetosa correspondiente, es una molcula simtrica que no posee centros quirales). La designacin D o L es realizada de acuerdo a la orientacin del carbono asimtrico ms alejados del grupo carbonilo: si el grupo hidroxilo est a la derecha de la molcula es un azcar D, si est a la izquierda es un azcar L. Como los D azcares son los ms comunes, usualmente la letra D es omitida.CICLACIN

Ciclacin de laglucosa.

El grupo aldehdo o cetona en una cadena lineal abierta de un monosacrido reaccionar reversiblemente con el grupo hidroxilo sobre un tomo de carbono diferente en la misma molcula para formar unhemiacetalo hemicetal, formando un anilloheterocclico, con un puente de oxgeno entre los dos tomos de carbono. Los anillos con cinco y seis tomos son llamados formasfuranosaypiranosay existen en equilibrio con la cadena lineal abierta.Durante la conversin de la forma lineal abierta a la forma cclica, el tomo de carbono conteniendo el oxgeno carbonilo, llamado el carbonoanomrico, se transforma en un centro quiral con dos posibles configuraciones: el tomo de oxgeno puede tomar una posicin arriba o abajo del plano del anillo. El par de estereoismeros resultantes son llamadosanmeros. En el -anmero, el -OH sustituyente sobre el carbono anomrico se encuentra en el lado opuesto del anillo (posicin trans) a la cadena CH2OH. La forma alternativa, en la cual el sustituyente CH2OH y el grupo hidroxilo sobre el carbono anomrico estn en el mismo lado (posicin cis) del plano del anillo, es llamado -anmero. Como el anillo y la forma abierta se interconvierten, ambos anmeros existen en equilibrio.DISACRIDOS

Hidrlisisde laLactosa.1.Galactosa.2.Glucosa.

Los disacridos son glcidos formados por dos molculas de monosacridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacridos libres. Los dos monosacridos se unen mediante un enlacecovalenteconocido como enlaceglucosdico, tras unareaccin de deshidratacinque implica la prdida de un tomo de hidrgeno de un monosacrido y un grupo hidroxilo del otro monosacrido, con la consecuente formacin de una molcula de H2O, de manera que la frmula de los disacridos no modificados es C12H22O11.Algunos disacridos comunes son: Sacarosa. Es el disacrido ms abundante y la principal forma en la cual los glcidos son transportados en las plantas. Est compuesto de una molcula deglucosay una molcula defructosa. El nombre sistemtico de la sacarosa , O--D-glucopiranosil-(12)- -D-fructofuransido, indica cuatro cosas: Sus monosacridos, glucosa y fructosa. Disposicin de las molculas en el espacio: La glucosa adopta la formapiranosay la fructosa una furanosa. Unin de los monosacridos: el carbonoanomricouno (C1) de -glucosa est enlazado en alfa al C2 de la fructosa formando 2-O-(alfa-D-glucopiranosil)-beta-D-fructofuranosido y liberando una molcula de agua. El sufijo -sido indica que el carbono anomrico de ambos monosacridos participan en el enlace glicosdico. Lactosa. Es el azcar de laleche. Es un disacrido compuesto por una molcula degalactosay una molcula de glucosa; est presente de modo natural solo en la leche. El nombre sistemtico para la lactosa es O--D-galactopiranosil-(14)-D-glucopiranosa. Maltosa. Es un disacrido formado por dos glucosa con enlace -1,4; se obtiene de lahidrlisisdelalmidn. Celobiosa. Es un disacrido formado dos glucosa con enlace -1,4; se obtiene de la hidrlisis de lacelulosa.OLIGOSACRIDOS

Estaquiosa, tetrasacrido formado por unaglucosa, dosgalactosasy unafructosa.

Los oligosacridos estn compuestos por tres a nueve molculas de monosacridos2que al hidrolizarse se liberan. No obstante, la definicin de cuan largo debe ser un glcido para ser considerado oligo o polisacrido vara segn los autores. Segn el nmero de monosacridos de la cadena se tienen losdisacaridos(como lalactosa),tetrasacrido(estaquiosa), pentasacridos, etc.Los oligosacridos se encuentran con frecuencia unidos aprotenas, formando lasglucoprotenas, como una forma comn de modificacin tras lasntesis proteica. Estas modificaciones post traduccionales incluyen losoligosacridos de Lewis, responsables por las incompatibilidades de losgrupos sanguneos, eleptopealfa-Galresponsable del rechazo hiperagudo enxenotrasplanteyO-GlcNAcmodificaciones.POLISACRIDOS

Amilopectina.Los polisacridos son cadenas, ramificadas o no, de ms de diez monosacridos, resultan de la condensacin de muchas molculas de monosacridos con la prdida de varias molculas de agua. Su frmula emprica es: (C6H10O5)n. Los polisacridos representan una clase importante depolmerosbiolgicosy su funcin en losorganismosvivos est relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.Elalmidnes la manera en que lasplantasalmacenan monosacridos; es una mezcla de dos polmeros de glucosa, laamilosay laamilopectina(ramificada).Losanimalesusan elglucgenoen vez de almidn el cual es estructuralmente similar pero ms densamente ramificado. Las propiedades del glucgeno le permiten sermetabolizadoms rpidamente, lo cual se ajusta a la vida activa de los animales con locomocin.Lacelulosay laquitinason ejemplos de polisacridos estructurales. La celulosa forma lapared celularde plantas y otros organismos y es la molcula orgnica ms abundante de la Tierra. La quitina tiene una estructura similar a la celulosa, pero tienenitrgenoen sus ramas incrementando as su fuerza; se encuentra en elexoesqueletode losartrpodosy en las paredes celulares de muchoshongos.Otros polisacridos incluyen lacalosa, lalaminarina, lamaltodextrina, elxilanoy lagalactomanosa.p

PROTENASLasprotenas(delfrancsprotine, y este delgriego[proteios], prominente, de primera calidad)oprtidosson molculas formadas por cadenas lineales deaminocidos.Por sus propiedades fsico-qumicas, las protenas se pueden clasificar en protenas simples (holoproteidos), formadas solo poraminocidoso sus derivados; protenas conjugadas (heteroproteidos), formadas por aminocidos acompaados de sustancias diversas, y protenas derivadas, sustancias formadas pordesnaturalizaciny desdoblamiento de las anteriores. Las protenas son necesarias para la vida, sobre todo por su funcin plstica (constituyen el 80% delprotoplasmadeshidratado de toda clula), pero tambin por sus funcionesbiorreguladoras(forman parte de lasenzimas) y de defensa (losanticuerposson protenas). Las protenas desempean un papel fundamental para la vida y son lasbiomolculasms verstiles y diversas. Son imprescindibles para el crecimiento delorganismoy realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan: Estructural. Esta es la funcin ms importante de una protena (Ej:colgeno) Inmunolgica (anticuerpos) Enzimtica(Ej:sacarasaypepsina) Contrctil (actinaymiosina) Homeosttica: colaboran en el mantenimiento delpH(ya que actan como untampn qumico) Transduccin de seales (Ej:rodopsina) Protectora o defensiva (Ej:trombinayfibringeno)Las protenas estn formadas poraminocidos. Produccin de costras (ej:fibrina).Las protenas de todos los seres vivos estn determinadas mayoritariamente por sugentica(con excepcin de algunospptidos antimicrobianosdesntesis no ribosomal), es decir, lainformacin genticadetermina en gran medida qu protenas tiene unaclula, untejidoy unorganismo.Las protenas se sintetizan dependiendo de cmo se encuentren regulados losgenesque las codifican. Por lo tanto, son susceptibles a seales o factores externos. El conjunto de las protenas expresadas en una circunstancia determinada es denominadoproteoma.

PARTE EXPERIMENTAL

A) CARBOHIDRATOSA.1) PRUEBA DE MOLISCHSe coloc, en 4 tubos de ensayo, 1 mL de sacarosa, glucosa, fructuosa al 10% y almidn 1% a cada uno. Aadimos 2 gotas de reactivo de Molisch y mezclamos bien, posteriormente por las paredes agregamos 1 mL de .Al ver la formacin de un anillo de color violeta en la interfase indicar reaccin positiva para carbohidratos.

A.2) PRUEBA DE LUGOLAcidificamos a una muestra de almidn con 1 mL de HCl(cc) y aadimos 1 o 2 gotas de solucin de Lugol. Al ver la formacin de un color azul intenso nos indicara la presencia de almidn.

A.3) PRUEBA DE FERMENTACINDisolvemos 1,2 g de levadura en 18 mL de agua en un mortero. Luego adicionamos 12 g de harina sin preparar y homogenizamos adecuadamente. Transferimos esta masita a una probeta de 100 mL.

B) PROTENASB.1) REACCIN DE BIURETEn un tubo de ensayo se coloc 2 mL de solucin de albmina con 3 mL de NaOH al 10% y agregamos gota a gota la solucin de CuSO4 al 5 % hasta obtener un color prpura.

B.2) REACCION CON NIHIDRAZINA En un tubo de ensayo se coloc 1ml de muestra de ovoalbmina y se aadi 10 gotas de CuSO4. Finalmente agregados 5 gotas de NaOH . REACCION XANTOPROTEICA En un tubo de ensayo se coloco 2 ml de ovoalbmina y se aadi 20 gotas de HNO3 y se llev a bao Maria. Se dej enfria para agregar NH4OH

B.2) REACCIONES DEDESNATURALIZACIN DE PROTENASEn 4 tubos de ensayo se coloc 2 mL de solucin de ovoalbmina y se realizo lo siguiente:Adicionamos .Calentamiento por 1 minuto Adicionamos 1 mL de etanol.Adicionamos 0,5 mL de CuSO4

RESULTADOS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

1. Prueba de Molisch

Este ensayo es para reconocimiento general de carbohidratos en donde los polisacridos y disacridos se hidrolizan (ruptura del enlace glucosdico) con cido sulfrico concentrado hasta monosacridos, que se siguen hidrolizando hasta convertirse en furfural o derivados de furfural (5-hidroximetilfurfural). Estos productos luego se combinan con el agente condensante que posibilita la aparicin del color: -naftol, quien a su vez reacciona en presencia del cido sulfrico (sulfonndose dos veces) y genera un complejo prpura.

SECUENCIA DE LA REACCIN DE UN CARBOHIDRATO CON MOLISH

GLUCOSA (A PARTIR DE LA HIDRLISIS DE SACARAROSA)

FRUCTUOSA (A PARTIR DE SACAROSA)

1. Prueba de Lugol

El reactivo de Lugol que contiene una mezcla de yodo y yoduro, permite reconocer polisacridos, particularmente el almidn por la formacin de una coloracin azul- violeta intensa y el glicgeno y las dextrinas por formacin de coloracin roja.

1. Prueba de fermentacin

En esta prueba se determina la capacidad de un microorganismo para fermentar (degradar) un hidrato de carbono especfico incorporado en un medio basal y producir cido o cido con gas visible.La fermentacin es un proceso metablico anaerobio de xido-reduccin, en el cual el sustrato orgnico acta como el aceptor final de hidrgeno (aceptor de electrones) en lugar de oxgeno. El proceso de fermentacin ms comn produce como producto final cido lctico. Las levaduras pueden fermentar diferentes azucares como glucosa, sacarosa, maltosa y lactosa.

Se realiz una prueba paralela, en la que se observa la fermentacin en una probeta graduada solo con levadura y en otra probeta, levadura y azcar. Aumentando un poco la temperatura se observa que en la probeta a la que se agreg azcar, el volumen de la mezcla aumenta progresivamente y en mayor proporcin que la levadura que sola se encuentra en la otra probeta.

B: PROTENAS1. Reaccin de BiuretCON2H4 + Calor ---- NH3 + NH2CONHCONH2BiuretSe observo la formacion de un complejo de color violeta, al agregar el medio basico que en este caso fue NaOH. En la experiencia utilizamos este reactivo con una concentracion menor es por eso que la coloracion sale mas tenue que la usual

2. Reaccin con nihidrinaMientras se calentaba en bao maria , la ovoalbmina fue tomando un color mas oscuro hasta obtener el color naranja de la imagen , pero segn referencias bibliogrficas el color debio ser amarillo.

3. Desnaturalizacin de las protenas

-Al agregar cido concentrado (cido sulfrico) en la muestra, se nota un precipitado blanco que indica la desnaturalizacin de la protena.-Al darse el calentamiento se observa la coagulacin de la albmina, la temperatura a la que se dio la coagulacin fue de 80C.-Al adicionar el solvente orgnico (cloroformo), no hubo cambio aparente ya que la protena se disolvi por ser un compuesto orgnico.-Al adicionar el CuSO4 se forma precipitado. La reaccin es:

Biuret, a,b,c y d respectivamente

CONCLUSIONES

El ensayo de Mollish es una prueba que permite reconocer y diferenciar glcidos llevndolos a monosacridos y estos luego convertidos a furfural o derivados de ellos. La precipitacin de protenas por calentamiento coagulacin es caracterstica casi para todas las protenas. La reaccin de biuret es un mtodo que se basa en la capacidad del grupo peptdico de las protenas y polipptidos de formar con lo iones Cu2+ un compuesto complejo de color violeta con matices de color rojizo o azulado. La desnaturalizacin de protenas es consecuencia de algn factor externo como acidez del medio, temperatura, etc. Es importante saber que la desnaturalizacin de una protena no afecta a lo que se conoce cmo estructura primaria, esto es, la secuencia de aminocidos base de la protena.

RECOMENDACIONES

Medir el tiempo cuando se pone las sustancias en el bao maria , ya que si es un polisacridos y se pone por un prolongado tiempo , se puede romper los enlaces formndose solo monosacridos , dndonos un falso positivo para las muestras .

Lavar los tubos de ensayo para que no tengan impurezas ni suciedad ya que esto puede afectar en la reaccin.

Cuando se trabaje con las sustancias, ver que no tengan ningn contaminante ya que esto puede hacer que la reaccin falle o no salga.

Tener cuidado con algunos reactivos ya que pueden ser txicos cuando tiene alta concentracin.

BIBLIOGRAFA

CUEVA LEON GOMEZ FORUSARI,ExperimentoS de qumica orgnica. L.G. WADE, Jr. Quimica Organica (Tomo II).Quinta Edicion Pearson Prentice Hall., -Mexico.

G. PONS MUZZO, D. BINDA ARANDAQuimica Organica. ED. Universo SA , - Lima.