UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS AGRARIASINGENIERA AMBIENTAL

TEMAS: Importancia biolgica, energtica y estructural: glucosa y celulosa. Hidrolisis Acida de la sacarosa y almidn.

ASIGNATURA: Bioqumica. AUTORES: Edgar David Gmez Mrquez Aldo Perdomo Mara Jos Cceres Bairon Dutn Samira Bonilla

IMPORTANCIA DE LA GLUCOSA

Es muy importante una cierta cantidad de Azcar en nuestra dieta cotidiana, mencionndose que se trata de una importante fuente de Glucosa, teniendo sobre todo importancia en el caso de los Diabticos, cuyos altos niveles en sangre requieren la incorporacin de Insulina al organismo de lo contrario pueden derivarse en distintas complicaciones o trastornos a la salud.

Tambin lo podemos encontrar como ingrediente que se encuentra en muchos Dulces y Golosinas, encontrndose no solo en su forma qumica de Glucosa, sino tambin en sus fuentes de Fructosa y Galactosa, siendo estos compuestos muy importantes en el momento en que estamos realizando la Digestin, luego de disfrutar de una buena comida, teniendo adems los Azcares la funcionalidad de ser la principal Fuente Energtica de nuestro organismo, tanto para que podamos mover nuestros msculos como tambin en la Alimentacin Celular que nos permite reparar los tejidos y formarnos.

La Glucosa es el producto ms simple de los azcares, por lo que para poder incorporarlo al organismo se nos vienen a la cabeza una gran cantidad de alimentos dulces, sobre todo en las Frutas Ecolgicas que adems de brindar un sabor superior respecto a las obtenidas mediante tcnicas convencionales, presentan una mayor concentracin de Nutrientes y Vitaminas.

Otra forma de poder incorporar Glucosa es a travs de sus derivados que seguramente encontramos en la lista de ingredientes de muchos productos alimenticios, como la Fructosa o la Sacarosa, mientras que uno de los ms energticos es producido por unos laboriosos animales:

ENERGA DE LA GLUCOSA

La Miel de Abejas es una forma de azcares que nos brinda una gran cantidad de energa, siendo un producto de Alto Rendimiento Energtico (se consideran unas 3.75 kilocaloras por gramo) por lo que a veces un desayuno con Miel y Cereales es considerado como una excelente fuente de energa.

En la naturaleza lo encontramos en una alta abundancia en los distintos compuestos que forman parte de las Frutas y Verduras que consumimos a diario, encontrndose en ellas al igual que en nuestro cuerpo como una Fuente de Energa Primaria, pero no presentndose como Glucosa propiamente dicha, sino como algo que seguramente habremos ledo en muchas recetas, en su forma de Almidn, o bien incluyndose como compuesto de la Celulosa.

ESTRUCTURA

La glucosa (C6H12O6) es la principal fuente de energa para la mayora de las cosas vivientes. El cuerpo convierte la mayora de los carbohidratos dietticos en glucosa. La glucosa es un monosacrido, o azcar simple, una clase de molcula que forma anillos de 5 y 6 caras, no muy diferentes de un anillo de benceno. En la solucin, la molcula de glucosa prefiere una forma de anillo (cclico). A diferencia del benceno, no todos los puntos de su hexgono son tomos de carbono. (Pedro, 2007)

LA IMPORTANCIA DE LA CELULOSA EN EL CUERPOLa celulosa es la base de la estructura de las clulas. Si bien es cierto que la celulosa tiene poco valor nutritivo, es de gran importancia, pues, es como el estimulante mecnico que provoca los movimientos de los intestinos. Cereales integrales, nueces, frutas y verduras con fibra o cscara que son los que proveen la celulosa necesaria para normalizar la digestin.

Por el contrario, los productos refinados, son cscaras tales como: pan blanco, arroz, fideos, galletas, sirven de relleno en las paredes del intestino, provocando el estreimiento. Use de preferencia pan integral y ser mejor alimento y no sufrir de estreimiento.ESTRUCTURA DE LAS CELULOSALa Celulosa es la principal componente de las paredes celulares de los rboles y otras plantas. Es una fibra vegetal que al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor vara segn el tipo de rbol o planta. Las fibras de algodn, por ejemplo, tienen una longitud de 20-25 mm., las de Pino 2-3 mm. Y las de Eucalipto 0,6-0,8 mm... De igual manera, el contenido de celulosa vara segn el tipo de rbol o planta que se considere.Desde el punto de vista bioqumico, la celulosa (C6H10O5)n con un valor mnimo de n = 200, es un polmero natural, constituido por una larga cadena de carbohidratos polisacridos. La estructura de la celulosa se forma por la unin de molculas de -glucosa a travs de enlaces -1,4-glucosdico, lo que hace que sea insoluble en agua. La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen mltiples puentes de hidrgeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, hacindolas muy resistentes e insolubles al agua. De esta manera, se originan fibras compactas que constituyen la pared celular de las clulas vegetales, dndoles as la necesaria rigidez.En la actualidad, las Plantas de celulosa extraen esta fibra de la madera del pino y del eucalipto, separndola de las otras componentes de la madera como la lignina y la hemicelulosa. Durante siglos, esta fibra se ha constituido en la materia prima para la fabricacin de diversos objetos de uso cotidiano, entre los cuales sobresale, por su importancia, la elaboracin del papel. Empresas CMPC, desde su fundacin en 1920, utiliz celulosa importada para la fabricacin del papel, combinndola con la produccin propia de celulosa a partir de la paja de trigo. Posteriormente en los aos 30-, y asumiendo el compromiso de abastecer a Chile de papel, CMPC adquiri plantaciones de pino insigne con la idea de extraer la celulosa de la madera. Los rboles constituyen la principal fuente de fibras naturales para ms del 90% de la produccin de celulosa a nivel mundial; el restante 10% es aportado por otras plantas, tales como pastos, bambes, bagazo de caa de azcar, algodones, linos, camos y otros.ENERGA DE LA CELULOSA.La celulosa la podemos observar en muchos campos en nuestra industria y en nuestra naturaleza como por ejemplo:-La pared de una clula vegetal contiene aproximadamente un 40 % de celulosa.-La madera contiene aproximadamente un 50 % de celulosa.-Mientras que el algodn que es el ejemplo ms contundente contiene un porcentaje mayor al 90 % de celulosa.A diferencia de las plantas; los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de energa ya que esta no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces de glucosdicos, esto quiere decir que no es dirigible por los animales, pero de lo contrario si la podemos encontrar en la dieta de los seres humanos que es la fibra diettica; esto funciona cuando la mezclamos con las heces y este resultado nos facilita la digestin, defecacin, y previene los malos gases.Tambin encontramos en el intestino de los rumiantes, de algunos herbvoros y de termitas microorganismos llamados metangenos que poseen una enzima llamada celulosa que rompe unos enlaces de glucosdicos, y cuando la molcula se hidroliza quedan disponibles las glucosas como fuente de energa para estos seres vivos.Encontramos tambin microorganismos como las bacterias y los hongos que siempre son libres; estos son capas de hidrolizar la celulosa. Estos seres vivos tienen una gran importancia ecolgica ya que reciclan materiales celulsicos como papel, cartn y madera. Cuando utilizamos algunas tcnicas biotecnolgicas, se producen unas enzimas que las usamos en el reciclado del papel, disminuyendo as el costo econmico y la contaminacin. La celulosa constituye el principal porcentaje de la materia prima del papel y tambin el de los tejidos de fibras naturales.La utilizamos en la fabricacin de explosivos el ms comn es la plvora para armas, tambin la utilizamos en sedas, en barnices, en aislamientos trmicos y acsticos; esto es el producto derivado de cuando trituramos papel y lo reciclamos. Tambin lo encontramos en pequeas cantidades en productos como el rayn, pelculas fotogrficas, celofanes, explosivos, etc.Sabemos que del proceso de manufactura de la celulosa, podemos extraer derivados como son la trementina y el tall oil que los usamos en nuestra industria qumica para producir aromas, diluyentes, jabones y algunos alimentos.Aplicamos la celulosa blanca de fibra larga principalmente para agregar resistencia a los papeles y cartulinas, y la celulosa blanca de fibra corta la usamos para dar suavidad y tambin de relleno.Los rboles, plantas y algas fabrican las sustancias para su crecimiento mediante el proceso de la fotosntesis (foto = luz/sntesis = hacer). En el caso de los rboles y plantas verdes, consiste en una reaccin qumica que se produce en las hojas con la ayuda de la clorofila (pigmento verde que absorbe la energa de la luz del sol para convertirla en alimento) y que combina la energa de la luz solar, el dixido de carbono del aire y el agua absorbida del suelo. A travs de este proceso el rbol obtiene alimento en la forma de azcares, tales como la sacarosa y la maltosa. Toda esta cadena concluye con la instalacin de la glucosa en el cambium (capa situada entre la corteza y la madera del rbol) para ser sintetizada, dando origen a la celulosa.Durante el proceso de fotosntesis, las hojas o acculas de los rboles sintetizan las molculas de glucosa. Estas ltimas, unidas en cadenas, dan origen a la celulosa (C6H12O6), principal componente de la pared celular de las plantas. La madera que nos proveen las ramas y troncos de los rboles no es otra cosa que un conjunto de cadenas de celulosa unidas entre s. La celulosa que se extrae de la madera mediante un proceso que puede ser mecnico o qumico se utiliza en la elaboracin de un sinnmero de productos, entre los que se incluyen los distintos tipos de papel y cartn; el algodn, el celuloide, y las telas, como el rayn.Los rboles utilizados para producir celulosa se clasifican en dos grandes grupos dependiendo de las caractersticas de su madera: Las conferas o rboles de fibra larga (Softwood) y las latifoliadas, o rboles con maderas de fibra corta (Hardwood). Entre las conferas destacan diferentes especies de pinos y abetos, y en las maderas de fibra corta encontramos a las diversas variedades de eucaliptos, los abedules, lamos, acacias y varias otras especies tropicales.HIDROLISIS ACIDA DEL ALMIDNAlmidnProbablemente no existe otro compuesto orgnico tan ampliamente distribuido enlosvegetalescomoelalmidn.Es el producto de asimilacin ms importante de la fotosntesis y constituye la principal sustancia de reserva de los vegetales.Qumicamente el almidn o fcula es un polisacrido homogneo que est conformado por una mezcla de los polisacridos estructuralmente diferentes:Amilosa y AmilopectinaFUNDAMENTO:La hidrlisis cida por accin del HCl a 100C produce una hidrlisis total del almidn y formaglucosa, maltosa, e isomaltosa.SUSTANCIAS:Almidnal2%-ClHconcentradoLugolEnzimaalfaamilasaAzucares(Glucosa, maltosa)Reactivo de BenedictMATERIALES:FiolaPlaca de porcelana-ReverberoTubos de ensayoPipetas

PROCEDIMIENTO: HIDRLISISACIDAAgregar 20 ml de almidn al 2% en una fiola, luego agregar 1ml de ClH concentrado, mezclar, llevar a un bao de Mara hirviendo, anotarel tiempo de inicio de la hidrlisis, luego cada 5 minutos hacer una reaccin con lugol en una placa de porcelana. Hacer la reaccin hasta que ya no haya el color negruzco sino que adquiera el colordel lugol que es como caf. Anotar el tiempo de la hidrlisis cida y lafiola siempre debe estar en elbao.Paraconfirmarazucaresreductoresrealizarlareaccinde Benedict:Sol. Almidn------------------------------0,5 mlGlucosa------------------------------------ 0,5 mlMaltosa------------------------------------0,5 mlHidrolizadoenzimtico(15)------0,5mlHidrolizadoenzimtico(30)---------0,5ml Hidrolizadocido-----------------------0,5ml R.de Benedict---------------------------2,5ml c/tuboRESULTADOS REACTIVO REACCIN OBSERVACIONESREACTIVO REACCIN OBSERVACIONES

Solalmidn-Hidrlisis

Glucosa+Hidrlisistotal

Maltosa+Hidrlisistotal

H.acida+Hidrlisistotal

En la hidrolisis acida se produce un rompimiento total de los enlaces que mantienen unido a los monmeros del almidn y se forma glucosa, maltosa, isomaltosa.HIDROLISIS DE LA SACAROSA.La sacarosa es un disacrido que no posee carbonos anomricos libres por lo que carece de poder reductor y la reaccin con el licor de Fehling es negativa, tal y como ha quedado demostrado en el experimento 1. Sin embargo, en presencia de ClH y en caliente, la sacarosa se hidroliza, es decir, incorpora una molcula de agua y se descompone en los monosacridos que la forman, glucosa y fructosa, que s son reductores. La prueba de que se ha verificado la hidrlisis se realiza con el licor de Fehling y, si el resultado es positivo, aparecer un precipitado rojo. Si el resultado es negativo, la hidrlisis no se ha realizado correctamente y si en el resultado final aparece una coloracin verde en el tubo de ensayo se debe a una hidrlisis parcial de la sacarosa.Hidrolisis de sacarosa (invertida).Practica #1.-Coloque en un tubo de ensaye 3 mL de una solucin de sacarosa al 10% en agua, agregue 0.3 mL de cido clorhdrico concentrado y caliente en bao de agua durante 20 min.-Enfre la solucin y neutralcela con NaOH al 5% usando fenolftalena como indicador-Divida la solucin en dos partes iguales y agregue a una de ellas 2 mL del Reactivo de Fehling y al otro2 mL del reactivo de Benedict.-Compare los resultados obtenidos en estas pruebas con los que se obtienen al realizar las mismas pruebas con la solucin desacarosa sin hidrolizar.-Para la prueba de Benedict, se deber neutralizar la muestra con solucin al 10% de NaOH antes de efectuarla.-Anote los resultados observados cada 5 minutos.

Resultados.

Practica #2.Procedimiento.1. Lavar correctamente los materiales.2. Etiquetar los tubos de ensayos.3. Colocar 5 ml de una solucin de sacarosa en un tubo de ensayo.4. Aadir 3 gotas de cido sulfrico concentrado.5. Agitar bien esta mezcla.6. Calentar 10 minutos en bao agua hirviente.7. Dejar enfriar.8. Agregar poco a poco el carbonato de sodio hasta que no se produzca efervescencia.9. A esta solucin hidrolizada dividirla en dos partes mitad/mitad, en dos tubos de ensayos y realizar separadamente la prueba de Fehling y Seliwanoff. Para esto utilizar el procedimiento indicado anteriormente, observar y anotar los resultados.

Resultados.-La sacarosa no hidrolizada al someterse a la reaccin de Fehling da un resultado negativo debido a que es un disacrido formado por glucosa y fructosa, es decir la asociacin de una molcula de alfa-D-glucopiranosa y una molcula de beta-D-fructofuranosa.

-Que se unen por medio de sus carbonos anomricos por esta razn no puede actuar como reductor. Es decir no posee sus carbonos anomricos libres.

-Mediante los resultados obtenidos al hidrolizar la sacarosa obtenemos una azcar invertida que es una mezcla de glucosa + fructosa.-Y al someter esta mezcla a la reaccin de Fehling existe un resultado positivo ya que los dos glcidos son reductores. Como podemos observar en las imgenes ya que presenta un precipitado amarillo al realizar la reaccin.

-Y al someter esta mezcla a la reaccin de Seliwanoff existe un resultado positivo debido a la presencia de la fructosa en la azcar invertida. Lo que podemos observar por la presencia la coloracin rojo en el tubo que se utiliz como se identifica en las imgenes.

BibliografaChimborazo, E. S. (2014, Mayo 8). Trabajos Quimicos. Retrieved Mayo 12, 2015, from https://sites.google.com/site/trabajosbioquimicos/home/informe-identificacion-de-azucares-laboratorio-de-bioquimicaDaz, J. (2009). Retrieved Mayo 12, 2015, from http://www.eis.uva.es/~macromol/curso08-09/pls/materias.htmGamboa, L. (2009, 08 20). eis. Retrieved 05 12, 2015, from eis: http://www.eis.uva.es/~macromol/curso08-09/pls/celulosa.htmGamboa, L. (n.d.). eis. Retrieved from er: http://www.eis.uva.es/~macromol/curso08-09/pls/celulosa.htmPedro. (2007, 06 12). Bioquimica. Retrieved 05 12, 2015, from Bioquimica: http://www.importancia.org/glucosa.phpquimica, P. d. (2010, Diciembre 14). Retrieved Mayo 12, 2015, from http://derivadoscelulosa.blogspot.com/