clase 14 estructura de hidratos de carbono.pptx

caracteristicas de los carbohidratos

1. CARBOHIDRATOS CARACTERÍSTICAS: Componentes alimentarios más abundantes y distribuidos Funciones nutricionales y metabólicas Sabor dulce Materia básica en procesos de fermentación alcohólica.

2. CARBOHIDRATOS Monosacáridos: polihidroxi aldehidos o cetonas

3. Disacáridos: condensación de dos monosacáridos (un hidroxilo de un monosacarido condensa con un “hidroxilo” de otro monosacarido , generando una molécula de agua)

4. Oligosacáridos : condensación de tres o más monosacaridos Polisacáridos: condensación de muchas unidades de monosacaridos Estructurales (celulosa, lignina,...) Energéticos o nutrientes (almidón).

5. Aldosas y cetosas pueden encontrarse en forma lineal , pero también se puede encontrar una forma tautomérica . Estructura cíclica al reaccionar un grupo hidroxilo con el carbonilo del aldehido o cetona. Como mínimo a partir de una tetrosa para generar en este caso una furanosa (ciclo de 5) o pentosas y hexosas que generarían furanosas o piranosas (ciclo de 6) Glucosa Ribosa

6. Los azúcares en su forma cíclica pueden dimerizar fácilmente entre el hidroxilo del carbono anomérico ( el carbono del carboxilo en la forma lineal) y otro hidroxilo de otro azúcar formando un disacárido

7. Celulosa Glicogeno

8. DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE CARBOHIDRATOS Utilización de ensayos cualitativos para la determinación de c arbohidratos basados fundamentalmente en : Reacciones de color producidas por la condensación de los productos de degradación de los azúcares (obtenidos por tratamiento con ácidos minerales fuertes) con diversos reactivos orgánicos Propiedades reductoras del grupo aldehído (solo aldosas ) Rotura del enlace adyacente al grupo hidroxilo mediante reacciones de oxidación (formación de formaldehído )

9. MÉTODOS BASADOS EN PROPIEDADES REDUCTORAS DE LOS CARBOHIDRATOS Basados en las propiedades reductoras de los monosacáridos y oligosacáridos de cadena corta con el grupo aldehído (aldosas ) No son específicos Utilizar sólo después de eliminar todos los compuestos orgánicos reductores presentes en la muestra . Diversidad de reactivos y reacciones

10. MÉTODOS QUÍMICOS Basados en las propiedades reductoras de los carbohidratos (principalmente aldosas). Volumetrias redox con diferentes tipos de reactivos valorantes oxidantes suaves (Cu2+, ferricianuro , I2, …). Contenido global de “carbohidratos ”.

11. Reactivo Reacción Comentario Cu 2+ reducción àcida (pH 4.6) a Cu metálico Barfoed ( monosac ) arsenomolibdato sales de Cu (II) reducción a Cu 2 O que reduce el arsenomolibdato a molibdato (azul) Cu 2+ reducción en disolución alcalina a Cu 2 O rojo Fehling Fe(CN) 6 3- a pH 10.5 reducción a ferrocianuro formando azul de Prusia Ag(NH 3 ) 2+ reducción en medio alcalino a plata metal (E bajo) Tollens Bi 3+ reducción por CH en medio alcalino a bismuto metal (E bajo) Nylander

12. DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE CARBOHIDRATOS Métodos instrumentales: Cromatografía (TLC, GC y HPLC) Métodos ópticos ( polarimetria , índice de refracción) Procedimientos bioquímicos (o enzimáticos). Clasificación de los procedimientos analíticos según analitos : Mono u oligosacáridos Polisacáridos nutricionales y/o estructurales

13. MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS Finalidad de la aplicación de los métodos cromatográficos : Fraccionar y aislar los carbohidratos individuales Identificación y cuantificación individualizada Tipos de cromatografia aplicados: Capa fina (y papel) Cromatografía líquida Cromatografía de gases

14. Cromatografia en capa fina o papel Técnica utilizada desde hace muchos años (1948 ) Determinación cualitativa y cuantitativa Técnica sencilla para la identificación de carbohidratos en Alimentos Necesario un tratamiento de la muestra : Precipitación de las proteínas u otros interferentes

15. Las fases móviles más utilizadas Cromatografia sobre papel ( celulosa) 1. n-butanol/ácido acético/agua (40:10:50) 2. Piridina/acetato de etilo/agua (20:40:40) 3. Piridina/acetato de etilo/ácido acético/agua (35.7:35.7:7.1:21.5 ) Cromatografia en capa fina ( silica gel 60) 1. Isopropanol /acetato de etilo/agua (60:30:10 o 50:40:10) 2. n-butanol/etanol/agua/ácido acético/piridina (6.6:66.2:19.9:0.7:6.6) 3. n-butanol/ácido acético/agua (50:25:25)

16. Sistemas de elución con buena separación de mono y oligosacaridos : lactosa , sacarosa , maltosa, oligosacáridos de la degradación del almidón Tiempo necesario para completar la separación entre 18 horas y seis días Cuanto mayor es el peso molecular del carbohidrato en una serie homóloga menor es el Rf: Rf trisac < Rf disac < Rf monosac Rf hexosas < Rf pentosas Rf aldosas < Rf cetosas

17. Reveladores Reactivo Especificidad Nitrato de plata NO para CH reductores, el resultado son manchas negras por reducción a plata Oxalato de anilina aldosas aldohexosas = color marrón aldopentosas = color rosa Urea cetosas coloración azul-verdosa con cetosas Orcinol cetosas cetohexosas = coloración amarillenta cetopentosas = coloración violeta cetoheptosas = coloración azul

18. Determinación cuantitativa mediante : Densitometría directa de las manchas Escisión y disolución de las manchas y aplicación de otras técnicas de medida (absorción UV-Vis, fluorescencia, Infrarrojo ,...)

19. MÉTODOS ÓPTICOS REFRACTOMETRIA H abitual en el análisis de carbohidratos para determinar el contenido en sólidos disueltos (jarabes, siropes, …) Uso de tablas con concentraciones de sacarosa en función del índice de refracción (a 20 °C) y corrección de temperatura Control y análisis de rutina

20. El ángulo formado entre el rayo en el primer medio y la perpendicular se llama ángulo de incidencia, i, mientras que el correspondiente ángulo en el segundo medio se denomina ángulo de refracción, r. El índice de refracción, n, es la razón entre las velocidades de la luz en ambos medios.

21. POLARIMETRIA Los carbohidratos son ópticamente activos y producen una rotación óptica de la luz polarizada que se puede medir Polarímetro visual: mide el ángulo de rotación sobre una escala circular. Luz monocromática. Sacarímetro: diseñado para medir la rotación óptica de muestra expresada en porcentaje de sacarosa. Luz blanca y filtro monocromador . Espectropolarímetros fotoeléctricos: alta precisión, utilizan células fotoeléctricas para la medida final.

22. MÉTODOS BIOQUÍMICOS CLASIFICADOS EN DOS GRUPOS : MICROBIOLOGICOS Utilizan fermentos (levaduras) con diferente capacidad de fermentación. Son útiles para diferenciar, por ejemplo, pentosas y hexosas ENZIMÁTICOS Rotura estereoselectiva de los oligosacáridos para, a continuación , determinar selectivamente los monosacáridos formados

23. Enzimas específicas para la hidrólisis de los disacáridos. Disacárido Enzima Monosacárido hidrolizado Tipo de enlace Maltosa maltasa 2 D-Glucosa  1-4 Lactosa Lactasa D-glucosa + D-galactosa  1-4 Sacarosa sacarasa D-glucosa + D-fructosa  1-2 Tetralosa Tetralasa 2 D-Glucosa ( 1-  1)