OLIGOGLUCIDE SI POLIGLUCIDE

OLIGOGLUCIDE SI POLIGLUCIDE. REACTII DE IDENTIFICARE

Se numesc oligozaharide, hidratii de carbon cu molecule compuse din 2-6 resturi de monozaharide, spre deosebire de polizaharide care au structura macromoleculara. Cele mai importante si uzuale oligozaharide sunt dizaharidele, rezultate din unirea a doua molecule de hexoza, prin eliminarea unei molecule de apa:

2C6H12O6 C12H22O11 +H2O

Prin hidroliza, catalizata de acizi sau de enzime, oligozaharidele se desfac in monozaharide componente. Acestea pot fi identice intre ele, ca de exemplu maltoza si celobioza(prin hidroliza dau doua molecule de D-glucoza) sau diferite, ca in cazul zaharozei si al lactozei( care dau o molecula de D-glucoza si una de D-fructoza, respectiv o molecula de D-glucoza si una de D-galactoza).

Legarea resturilor de monozaharida in oligozaharide se face intotdeauna prin hidroxilul glicozidic al uneia dintre ele; deci sunt combinatii asemanatoare cu glicozidele, in care agliconul este o monozaharida.

Intr-o dizaharida, hidroxilul glicozidic al unuia dintre resturile de monozaharida poate fi eterificat fie cu hidroxilul glicozidic, fie cu un hidroxil alcoolic al celuilalt rest. Primul tip de legatura, numita dicarbonilica se intilneste in trehaloza si zaharoza, iar cel de al doilea tip se numeste legatura monocarbonilica, intalnita la maltoza, celobioza, lactoza.

Dizaharidele cu legatura monocarbonilica contin in molecula un hidroxil glicozidic liber, asemanator monozaharidelor; aceste dizaharide se numesc reducatoare deoarece dau reactii tipice monozaharidelor, anume: reduc solutia Fehling si solutia amoniacala de saruri de argint, trec prin oxidare intr-un acid carboxilic, etc. Dizaharidele cu legatura dicarbonilica au ambii hidroxili glicozidici blocati si nu pot da prin urmare, reactiile mentionate mai sus; ele se numesc nereducatoare.

Hidratii de carbon care alcatuiesc grupa polizaharidelor au structura macromoleculara. Polizaharidele sunt mult raspandite in natura, mai ales in vegetale.

Prin hidroliza se transforma in monozaharide. Cele mai insemnate sunt cele care deriva de la D-glucoza: celuloza si amidonul.

Nu toate polizaharidele au aceeasi functiune in planta: unele servesc ca rezerve de hidrati de carbon pentru planta - amidonul si fructozanii -, altele au rolul de a conferi soliditate mecanica organelor in care se gasesc, cea mai importanta fiind celuloza.

1. Reactii de identificare a diglucidelor reducatoare

Reactia Fehling

Principiu:

Diglucidele reducatoare reduc la cald reactivul Fehling cu formarea unui precipitat rosu - caramiziu de oxid cupros. Diglucidele nereducatoare (zaharoza, trehaloza etc.) nu dau aceasta reactie.

Experienta. Substante necesare:

reactiv Fehling I si II

solutii de maltoza, lactoza si zaharoza 1%

Mod de lucru:

In trei eprubete se pun cate 2 ml solutie de reactiv Fehling unificat (Fehling I si II), apoi in prima eprubeta se adauga un volum egal de maltoza, in eprubeta a doua se pune lactoza, iar in eprubeta a treia se adauga zaharoza. Eprubetele se incalzesc apoi in baia de apa 15 - 20 minute. In primele doua eprubete se formeaza un precipitat rosu - caramiziu de oxid cupros datorita caracterului reducator al acestor diglucide.

Atat maltoza cat si lactoza prezinta un hidroxil semiacetalic la C-1. In eprubeta cu zaharoza nu apare precipitat din cauza caracterului nereducator al acestei diglucide. Zaharoza nu are hidroxil semiacetalic liber.

1.2.Hidroliza zaharozei (invertirea)

Principiu:

Zaharoza este o diglucida nereducatoare. Prin hidroliza in mediu acid ea se desface in glucoza si fructoza, care spre deosebire de zaharoza, au proprietati reducatoare.

Experienta. Substante necesare:

zaharoza (solutie apoasa 10%)

acid clorhidric concentrat

Mod de lucru:

In doua eprubete se introduc cate 3 ml solutie de zaharoza. In una din eprubete se adauga cateva picaturi de acid clorhidric concentrat. Se introduc ambele eprubete intr-o baie de apa fierbinte timp de 5 - 10 minute, apoi se racesc si se executa reactia Fehling, folosind cate 0,5 ml solutie si adaugand 0,5 ml reactiv Fehling (I si II). Reactia este pozitiva numai in cazul zaharozei hidrolizate.

2.Reactii caracteristice poliglucidelor

2.1.Reactia amidonului cu iodul

Principiu:

Amidonul si alte glucide dau reactii de culoare caracteristice cu o solutie de iod, datorita formarii unor combinatii moleculare de incluziune complexe destul de libere. Astfel, amiloza se coloreaza in albastru, amilopectina in albastru violet, iar glicogenul in brun. Coloratia dispare la o temperatura mai ridicata de 600 si reapare la racire. Prezenta anumitor substante chimice conturba reactia: de exemplu, in prezenta alcoolului nu se obtine coloratia caracteristica. Culoarea pe care amidonul o da cu iodul, se datoreaza formarii unor combinatii de incluziune prin patrunderea iodului in interiorul spirelor macromoleculei de amidon.

Experienta. Substante necesare:

solutie de amidon 2%

solutie de iod in iodura de potasiu (2 g iod + 3 g KI/100 ml apa)

alcool etilic

Mod de lucru:

In doua eprubete se introduc cate 0,5 ml solutie de amidon; la una dintre eprubete se adauga 0,5 ml alcool si la ambele cateva picaturi de solutie de iod. In eprubeta fara alcool apare o coloratie albastra caracteristica, iar in cealalta o coloratie bruna caracteristica.

Solutia de amidon colorata de iod se aseaza intr-o baie de apa fierbinte. Coloratia dispare dupa cateva minute. Lasand eprubeta sa se raceasca in stativ, se va observa ca reapare culoarea albastra. Unele "specii moleculare" de glicogen nu se coloreaza cu iodul.

2.2. Hidroliza amidonului

Principiu:

Amidonul este o poliglucida macromoleculara si nu prezinta proprietati reducatoare. Prin hidroliza in mediu acid se transforma in dextrine, diglucide si monoglucide care au caracter reducator.

La hidroliza amidonului apar in prima etapa dextrinele, apoi maltoza si in final glucoza. Mersul hidrolizei se poate urmari prin reactia de culoare, pe care amidonul si diferitii produsi de hidroliza o dau cu iodul. Astfel, amidonul da cu iodul o coloratie albastra, care dispare prin incalzire. Dextrinele dau diferite culori, de la rosu (primele) pana la brun (ultimele). Maltoza nu da reactie de culoare cu iodul.

De asemenea, hidroliza se poate urmari prin reactia Fehling cu diferitii produsi de hidroliza. Aparitia si cresterea puterii reducatoare a acestora ne indica faptul ca se obtin produsi cu masa moleculara din ce in ce mai mica.

Experienta. Substante necesare:

acid clorhidric concentrat

amidon (solutie 5%)

iod in iodura de potasiu (solutie diluata)

hidroxid de sodiu

Mod de lucru:

Se pregatesc 6 eprubete cu cate 1 ml solutie cupro-tartrica (obtinuta prin amestecarea unor volume egale de reactiv Fehling I si II). De asemenea, in alte 6 eprubete se pune in fiecare, cate 2 picaturi de solutie de iod si cate 2 ml de apa. Apoi, intr-un flacon mic se introduc aproximativ 1 ml acid clorhidric concentrat si 20 - 25 ml solutie de amidon si se pune in baia de apa (la 900C).

Din timp in timp, la minutele indicate in tabel, se scot din flaconul cu amidon pus in baie, cate 2 ml solutie de hidrolizat, din care 1 ml se pune in eprubeta cu solutie cupro-tartrica si doua picaturi in eprubeta cu solutie de iod.

Probele in care se pune in evidenta puterea reducatoare a hidrolizatului se neutralizeaza cu 1 ml hidroxid de sodiu si se incalzesc la fierbere cateva minute. Pe masura ce hidroliza avanseaza se observa cresterea cantitatii de oxid cupros depus.

In tabelul care urmeaza sunt indicate minutele la care se scot probele din eprubete, compusii respectivi, gradul de reducere si culoarea ce se obtine cu solutia de iod: