UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

Glucide

ENACHE ADRIAN - MIHAI

GRUPA 1031 e₁

CONSIDERATII GENERALE

Glucidele sunt constituenti celulari majori ai tuturor organismelor vegetale si animale, alcatuind o clasa de compusi organici cu o larga distributie in natura. In materia vie glucidele apar ca mono-, oligo- sau poliglucide, libere, sau sub forma de derivati, in citoplasma si diverse structuri subcelulare, in diverse tesuturi si lichide biologice, indeplinind anumite functii. Biogeneza lor are loc, in principal, in plantele vezi prin procesul de fotosinteza, din CO₂ si H₂O - substante cu potential energetic scazut - sub actiunea energiei radiante solare.

In organismele animale, in afara de glucidele exogene - dobandite din plante prin aport alimentar - glucidele si unii derivati ai lor iau nastere in cadrul inter-relatiilor metabolice ce au loc intre lipide, glucide si proteine. Din punct de vedere al compozitiei elementare, cu exceptia unor derivati ce contin azot, glucidele sunt substante ternare, alcatuite din C, H si O₂.

Glucidele sunt substante organice, care in functie de structura si proprietatile lor pot fi caracterizate si dozate prin metode fizice, fizico-chimice sau biologice.

1. Metoda de recunoastere a glucidelor

1.1. Teste de solubilitate

Glucidele sunt substante solide, de culoare alba, cristaline sau amorfe.

Din punct de vedere al comportarii fata de diversi solventi, mono- si oligoglucide sunt solubile in apa, insolubile in eter si alti solventi organici. In majoritate poliglucidele sunt insolubIle sau greu solubile in apa rece. Solubilitatea lor in apa rece poate fi utilizata la diferentierea poliglucidelor de monoglucide si oligoglucide.

Modul de lucru

Intr-o eprubeta se introduce cca. 20 mg dintr-o proba necunoscuta, se adauga 2ml apa si se agita. Mono si oligoglucidele se dizolva cu formarea unei solutii clare. Poliglucidele, se dizolva putin sau chiar deloc. Glicogenul se dizolva usor.

1.2. Reactii de recunoastere a glucidelor

Reactiile chimice cele mai caracteristice sunt: reactiile de culoare, reactiile de reducere si reactia cu fenilhidrazina.

1.2.1. Reactii de culoare

Sub actiunea unor acizi minerali, glucidele sufera o reactie de deshidratare si ciclizare, cu formarea furfuralului (pentozele) sau hidroximetil furfuralului (hexozele).

Furfuralul si hidroximetilfurfuralului rezultati dau reactii de condensare cu anumite substante de natura fenolica sau chiar chinonica, rezultand compusi colorati, care servesc la identificarea glucidelor.

Reactia Molisch. Reactia este generala, cu aplicatie la mono-, oligo- si poliglucide libere, sau chiar legate de proteine. Sub actiunea acidului sulfuric concentrat, monoglucidele dau furfural sau hidroximetilfurfurfural. Mai intai oligo- si poliglucidele sufera o reactie de hidroliza pana la monoglucide si ulterior, reactia de deshidratare cu ciclizare.

Furfuralul sau derivatii lui condenseaza cu a-naftolul in prezenta acidului sulfuric, conducand la compusi colorati.

Reactivi

1. Reactiv Molisch: solutie etalonica de a-naftol 5%, proaspat preparata.

2. Acid sulfuric concentrat.

3. Solutie de glucide 1%.

Modul de lucru

Intr-o eprubeta se introduc 2 ml din solutia glucidei de cercetat si 0,5 ml reactiv Molisch. Se agita pentru omogenizare, dupa care se adauga incet, fara agitare, prin prelingere pe peretele eprubetei, 1 ml acid sulfuric concentrat. La interfata celor doua straturi, apare un inel violet.

Observatie reactia este pozitiva si deosebit de sensibila pentru pentoze, hexoze si metil-pentoze.

Prezenta unor substante proteice determina aparitia unui inel alb.

Reactia cu acidul p-aminobenzoic

Reactivi si materiale

Solutie de glucida 1%

Solutie 1% acid p-aminobenzoic in apa distilata

Solutie 0,5% acid oxalic in acid acetic glacial

Hartie cromatografica

Modul de lucru

O fasie de hartie cromatografica stropita cu solutie 1% acid p-aminobenzoic si uscata intr-un curent de aer, la temperatura camerei, se stropeste apoi cu o solutie de 0,5% acid oxalic in acid acetic si se usuca la 105 timp de 10 minute.

Alicand pe aceasta hartie o picatura dintr-o solutie de glucida se formeaza o pata bruna.

Reactii pentru diferentierea cetozelor de aldoze (Reactia seliwanoff)

Sub actiunea acidului clorhidric la cald, cetozele se deshidrateaza mult mai repede decat aldozele, conducand la derivati ai furfralului.

Reactivi

Reactiv Seliwanoff: 0,5g rezorcina se dizolva in 1000 ml HCl 3M.

Solutie pentru testat 1% glucida in apa.

Modul de lucru

Se introduc intr-o eprubeta 2 ml reactiv Seliwanoff si doua picaturi solutie de glucida si se incalzeste amestecul timp de un minut intr-o baie de apa adusa la fierbere. Aparitia unui produs colorat, rosu inchis, indica prezenta unei cetoze in proba.

Reactia cu acid cromotropic

Acidul cromotropic reactioneaza cu hexozele, formand compusi colorati violet.

Reactivi

Solutie de acid cromotropic in acid sulfuric: intr-un balon cotat, de 100 ml, se dizolva 0,2g acid cromotropic in 2 ml apa si se aduce la semn cu acidul sulfuric 15N.

Solutie de glucida 0,005-0,03% in apa distilata.

Modul de lucru

Se amesteca intr-o eprubeta 1 ml solutie de glucida, cu 5 ml solutie de acid cromotropic in acid sulfuric. Aparitia unei coloratii violete, care se inchide la incalzire, indica prezenta hexozelor in proba de testat.

Observatie pentozele, in aceste conditii, nu dau reactie pozitiva.

Reactia pentru diferentierea pentozelor de acizii uronici (Reactia cu anilina)

Reactivi

Proba de analizat

Acid acetic glacial

Anilina

Modul de lucru

Intr-o eprubeta continand 2 mg glucida dizolvata in 2 ml apa se introduce 2 ml acid acetic glacial si 5 picaturi anilina pura. Continutul eprubetei se agita, iar solutia obtinuta se incalzeste pana ce intra in fierbere, apoi se lasa in repaus. Pentozele dau un produs colorat in rosu intens, in timp ce acizii uronici si pentozanii nu dau reactie pozitiva.

Reactia kiliani pentru deoxiglicide

Reactivi

Solutie de sulfat de Fe (III) in acid acetic, preparata astfel :1 ml solutie 5% sulfat se Fe (III) in apa se adauga la 100 ml acid glacal si se agita.

Solutie de sulfat de Fe (III) in acid sulfuric, preparata in felul urmator: 100 ml acid sulfuric concentrat se aduga peste 1 ml solutie 5% sulfat de fe (III) in apa si se agita.

Proba de analizat

Modul de lucru

1 mg proba de glucida se dizolva in 4,5 ml solutie de sulfat de Fe (III) in acid acetic si se amesteca usor intr-o eprubeta, cu 4-5 picaturi solutie de sulfat de Fe (III) in acid sulfuric.

Colorarea amestecului final in albastru-indigo indica prezenta deoxiglucidelor in proba.

Ractii de recunoastere a poliglucidelor

(Reactia cu iodul)

Unele poliglucide naturale dau reactie caracteristica de culoare cu o solutie apoasa diluata de iod in iodura de potasiu, care poate fi utilizata pentru identificarea si dozarea lor.

Reactia Rosenthaler pentru metilpentoze

Reactivi

Glucida pentru testat

Acetona

Acid clorhidric concentrat

Observatie

Daca in aceasta reactie se foloseste o cantitate mare de glucida, se obtine un precipitat brun, in cazul tuturor glucidelor.

1.2.2.Reactii de reducere

Glucidele care au grupare carbonilica libera, sau potential libera, au proprietati reducatoare in mediu alcalin. Ele reduc sarurile metalelor grele, in aceste conditii, pana la oxizii sau metalele respective. Glucidele nereducatoare, prin absenta unei grupari carbonilice libere de molecula, iar poliglucidele datorita structurii lor macromoleculare, nu dau reactiile caracteristice de reducere.

Reactia cu azotul de argint

Glucidele reducatoare reduc azotatul de argint in solutie amoniacala, pana la argint metalic (oglinda de argint).

Reactia Benedict

Sulfatul de Cu(III) tratat cu hidrooxizi alcalini se transforma in hidroxid de Cu(II), care tn prezenta glucidelor reducatoare este redus la oxid de Cu(I).

Reactia Benedict apare ca o varianta a reactiei Fehing, utilizand o singura solutie de reactivi care contin citrat de sodiu, in locul tartratului de sodiu si potasiu, nesesar dizolvarii hidroxidului de Cu(II).

Observatie

Reactii fals pozitive pot fi date de alte substante reducatoare, ca de ex. acidul ascorbic.

Reactia Barfoed

Reactia Barfoed permite diferentierea intre mono- si diglucidele reducatoare. Reactivul Barfoed fiind slab acid, este redus nimai de monoglucide. La incalzire prelungita digkucidele pot hidroliza, dand o falsa reactie pozitiva.

1.2.3.Reactia cu fenilhidrazina

Mono- si oligoglucidele care au in pozitiile C₁-C₂, o grupare -CO-CHOH- reactioneaza cu fenilhidrazina, in exces, formand osazone. Intr-o prima etapa se formeaza fenilhidrazona si ulterior, aceasta reactioneaza cu inca doua molecule de fenilhidrazina, trecand in osazona.

Monoglucidele care au restul moleculei (R) in configuratia identica, vor da osazone identice.

In functie de parametrii reactiei si mai cu seama a formei cristaline si temperatura de topire a osazoanelor, se poate preciza glucida din proba de testat.

Alte reactii - Reactia Bertrand

Diferentierea intre gumele vegetale si pectine

Gumele vegetale sunt adesea solubile in apa rece, singurele dintre poliglucide care dau o solutie clara. Pectinele sunt putin solubile in apa, la cald, dar mai solubile prin adaugarea catorva picaturi de acid diluat. O solutie astfel obtinuta gelifica imediat prin adaugarea unui volum egal de alcool. O solutie de guma, la adaugarea unei cantitati considerabile de alcool, depun un precipitat amorf.