background image

 

 

Katedra i Zakład Chemii Medycznej 

 

Ćwiczenie 11: Cukry i lipidy 

I.  Właściwości

 

redukcyjne sacharydów 

 

1.  Próba Fehlinga 
Wykonanie: 
 

Do  jednej  probówki  wlać  około  1  cm

3

  roztworu  glukozy,  do  drugiej  roztworu  fruktozy,  do  trzeciej 

roztworu maltozy, a następnie do każdej dodać 1 cm

odczynnika Fehlinga I i 1 cm

odczynnika Fehlinga II. 

Po wymieszaniu roztworów probówki wstawić do łaźni wodnej i ogrzewać do wrzenia. Wytrąca się czerwony 
osad tlenku miedzi(I) (Cu

2

O). 

Interpretacja: 
 

Monosacharydy  (aldozy,  ketozy)  posiadają  właściwości  redukcyjne  -  dają  pozytywny  wyniki  reakcji 

Fehlinga.  Reagentami  w  tej  reakcji  są:  odczynnik  Fehlinga  I  (CuSO

4

)  i  odczynnik  Fehlinga  II  (alkaliczny 

roztwór  winianu  sodowo-potasowego).  Aldozy  ulegają  tej  reakcji  ze  względu  na  obecność  grupy  -CHO, 
natomiast  ketozy  w  środowisku  alkalicznym  ulegają  izomeryzacji  do odpowiedniej  aldozy.  Właściwości 
redukcyjne  wykazują  także  disacharydy,  które  posiadają  wolną,  niezablokowaną  grupę  -OH  przy  węglu 
glikozydowym (półacetalowym). 
 
2.  Próba Benedicta 
Wykonanie: 

Do  czterech  probówek  wlać  po  2  cm

3

  odczynnika  Benedicta  i  dodać  kolejno  po  0,5  cm

3

  roztworów 

glukozy,  fruktozy,  maltozy  i  sacharozy.  Probówki  wstawić  do  wrzącej  łaźni  wodnej.

 

Czerwony  lub 

pomarańczowy  osad  tlenku  miedzi(I)  świadczy  o  właściwościach  redukujących  cukru.  Tylko  w  przypadku 
sacharozy reakcja nie zajdzie. 
Interpretacja: 
 

Odczynnik Benedicta zawiera węglan miedzi(II) w roztworze cytrynianu sodu. Cukier o właściwościach 

redukujących redukuje Cu

2+

 do Cu

+

. Reakcja ta należy do najbardziej czułych prób na właściwości redukcyjne 

cukrów.  
 
3.  Próba &ylandera 
Wykonanie: 

Do  probówki  wlać  ok.  2  cm

roztworu  cukru  redukującego  (np.  glukoza,  fruktoza,  maltoza,  laktoza)  i  1 

cm

3

  odczynnika  Nylandera,  a  następnie  ogrzewać  na  łaźni  wodnej  przez  ok.  10  min.  Po  ogrzaniu  roztwór 

zmienia barwę przez żółto-brązową do czarnej. 
Interpretacja: 

Odczynnik  Nylandera  zawiera  zasadowy  azotan(V)  bizmutu(III).  W  reakcji  tej  Bi

3+

  ulega  redukcji  do 

metalicznego Bi, który wytrąca się w postaci czarnego osadu. 
4.  Próba Barfoeda (odróżnianie monosacharydów od disacharydów redukujących) 
Wykonanie: 

Do  kolejnych  trzech  probówek  wlać  po  1  cm

glukozy,  laktozy  i  maltozy,  a następnie  po  0,5  cm

3

 

odczynnika  Barfoeda  i  ogrzewać  ok.  3  min.  we wrzącej  łaźni  wodnej.  W  probówce  zawierającej  glukozę 
wytrąca się ceglasty osad Cu

2

O. 

Interpretacja: 

Odczynnik Barfoeda zawiera octan miedzi(II) w kwasie mlekowym. W reakcji tej tylko glukoza redukuje 

jony  Cu

2+

  do  Cu

+

.  Disacharydy  po  dłuższym  ogrzewaniu  (powyżej  15  min.),  gdy  ulegną  hydrolizie  do 

monosacharydów, mogą dać wynik dodatni. 

  
 

Reakcje barwne 

1.  Próba Molischa 
Wykonanie: 

Do probówki zawierającej 1 cm

3

 roztworu monozy dodać 2 krople świeżo przygotowanego alkoholowego 

roztworu  α

α

α

α-naftolu  (odczynnika  Molischa).  Następnie  po  wymieszaniu  ostrożnie  podwarstwić  próbę  1-2 

cm

3

 stężonego H

2

SO

4

. Na granicy faz pojawiają się charakterystyczne barwne pierścienie.  

 

background image

 

 

Katedra i Zakład Chemii Medycznej 

 

Interpretacja: 

Odczynnik  Molischa  jest  to  alkoholowy  roztwór  α-naftolu.  Odwodnione  monozy  pod  wpływem  H

2

SO

4

 

dają  furfuralowe  pochodne  cukrów,  które  w reakcji  z  α-naftolem  tworzą  barwne  połączenia  zaliczane  do 
barwników  triarylometanowych.  Dodatni  wynik  tej  reakcji  mogą  dawać  także  inne  związki  niecukrowe,  jak 
np. aldehydy, kwasy organiczne, aceton. 
 
2.  Próba Seliwanowa (odróżnianie aldoz od ketoz) 
Wykonanie: 

Przygotować  dwie  probówki  a  następnie  do  jednej  dodać  1  cm

3

  roztworu  glukozy,  do  drugiej  1  cm

3

 

fruktozy. Do każdej dodać 1 cm

odczynnika Seliwanowa. Probówki umieścić w łaźni wodnej i ogrzewać do 

wrzenia. W probówce zawierającej ketozę pojawia się charakterystyczna łososiowo-różowa barwa.  
Interpretacja: 

Odczynnikiem  w  tej  reakcji  jest  roztwór  rezorcyny  (1,3-dihydroksybenzen)  w  stężonym  HCl.  W 

środowisku  stężonego  HCl  ketoheksozy  ulegają  odwodnieniu  o  wiele  łatwiej  niż  aldoheksozy.  Powstały 
5-hydroksymetylofurfural tworzy z rezorcyną kompleks o czerwono-wiśniowej barwie. 

 

3.  Odróżnianie pentoz od heksoz (próba Biala) 
Wykonanie: 

Przygotować  dwie  probówki,  do  jednej  wlać  1  cm

3

  roztworu  arabinozy,  do  drugiej  glukozy.  Do  każdej 

probówki dodać 1 cm

odczynnika orcynolowego (odczynnika Biala). Po wymieszaniu ogrzać probówki we 

wrzącej łaźni wodnej. Produkty odwodnienia pentoz tworzą w tych warunkach kompleksy o barwie zielonej, 
zaś w przypadku heksoz tworzą się połączenia o barwie żółtej.  
Interpretacja: 

Odczynnik  Biala  jest  roztworem  orcyny  w stężonym  kwasie  solnym  z  dodatkiem  FeCl

3

.  W  wysokiej 

temperaturze  pod wpływem  odczynnika  Biala  pentozy  przechodzą  w  furfural,  natomiast  heksozy  w  5-
hydroksymetylofurfural.  
 
4.  Próba Moore′′′′a (odróżnianie cukrów redukujących od nieredukujących) 
Wykonanie: 

Do czterech probówek wlać kolejno po 1 cm

3

 glukozy, maltozy, sacharozy i skrobi, a następnie po 1cm

3

 

20%  roztworu  KOH  i  wstawić  na  2  min.  do  wrzącej  łaźni  wodnej.  W  probówkach,  gdzie  były  cukry 
redukujące,  roztwór  przybiera  zabarwienie  brunatno-czerwone,  przy  czym  może  wydzielać  się  zapach 
przypalonego cukru (karmelu).  
Interpretacja: 

Stężone zasady powodują przemieszczanie się wiązania enolowego w inne pozycje łańcucha węglowego. 

Wiązanie  to  może  ulegać  rozerwaniu,  więc  z cukrów  mogą  powstawać  różne  pochodne  ulegające 
polimeryzacji  (powstawanie  ciał  żywicowatych).  Roztwór  cukru,  początkowo  bezbarwny,  przybiera 
zabarwienie żółte, a nawet brunatno-czerwone. Cukry nieredukujące, takie jak sacharoza i skrobia, reakcji tej 
nie ulegają. 
 
5.  Próba jodowa z odczynnikiem Lugola (wykrywanie skrobi) 
Wykonanie: 
 

Do  probówki  wlać  1  cm

3

  roztworu  skrobi,  1  kroplę  odczynnika  Lugola  i wymieszać.  Pojawienie  się 

ciemnoniebieskiej barwy jest dowodem obecności skrobi. 
Interpretacja: 

Odczynnik  Lugola  zawiera  jod  w  roztworze  KI.  Na  skutek  wbudowania  się  cząsteczek  jodu  w  spiralne 

łańcuchy amylozy skrobia tworzy barwny kompleks. 

 

6.  Hydroliza skrobi 
Wykonanie: 

Przygotować dwa rzędy probówek po 5 w każdym. Do probówek w pierwszym rzędzie wlać po 0,5 cm

3

 

1-molowego  roztworu NaOH, a do drugiego rzędu po 2 krople odczynnika Lugola. Do zlewki odmierzyć 80 
cm

3

  1%  kleiku  skrobiowego  i  20  cm

3

  1-molowego  H

2

SO

4

.  Po wymieszaniu  pobrać  po  1  cm

3

  i  wlać  do 

pierwszej  probówki  z  pierwszego  i z drugiego  rzędu.  Następnie  kleik  w  zlewce  doprowadzić  do  wrzenia. 
Od momentu  wrzenia  co  5  min.  pobierać  (ostrożnie)  2  cm

gorącej  mieszaniny  i rozlewać  po  1  cm

do 

background image

 

 

Katedra i Zakład Chemii Medycznej 

 

kolejnych probówek obu rzędów. Po zakończonej hydrolizie do probówek w pierwszym rzędzie (z roztworem 
NaOH) dodać odczynnika Benedicta.  
 

W  pierwszym  rzędzie  w  miarę  ogrzewania  obserwujemy  coraz  wyraźniejszą  redukcję  jonów  Cu

2+

 

(ceglasty  osad  Cu

2

O),  natomiast  w  drugim  -  na  początku  ciemnoniebieskie  zabarwienie  przechodzi  przez 

fiołkowe aż zanika. 
Interpretacja: 
 

Pod  wpływem  rozcieńczonych  kwasów  i  temperatury  skrobia  ulega  hydrolizie.  W  zależności  od  czasu 

trwania  początkowo  następuje  hydroliza  do dekstryn,  następnie  do  maltozy,  a  końcowym  produktem  jest 
glukoza.  Charakterystyczną  właściwością  skrobi  jest  jej  barwna  reakcja  z  odczynnikiem  Lugola 
(ciemnoniebieska).  W  miarę  postępu  hydrolizy  barwa  próby  jodowej  przechodzi  w  fiołkowo-niebieską 
(amylodekstryny), brunatno-czerwoną (erytrodekstryny), jasnożółtą aż do zaniku reakcji z jodem. 

 

Schemat różnicowania cukrów 

 

Próba Molischa 

 
 

I. Rozpuszczalne w wodzie 

 

monosacharydy, oligosacharydy 

 

 

odczynnik Benedicta 

 

 
                        redukujące (+)                         nieredukujące (-)  
 
 
                   odczynnik Barfoeda                    odczynnik Seliwanowa 
 
 
  disacharydy (-)     monosacharydy (+)      sacharoza (+)        trehaloza (-) 
 
 
                                    odczynnik Biala 
 
 
                             heksozy            pentozy 
                          barwa żółta       barwa zielona 
 

Próba Molischa 

 
 

II. Nierozpuszczalne w wodzie 

 
 

polisacharydy 

 

 

próba jodowa 

 
                          
                                                      skrobia            glikogen        celuloza, pektyny, inulina 
                                                                                                           mannany, gumy 
                                             barwa niebieska        barwa czerwona           bezbarwne 

background image

 

 

Katedra i Zakład Chemii Medycznej 

 

 
II. 

Lipidy 

 
1. Rozpuszczalność tłuszczów 
Wykonanie: 
Przygotować  cztery  probówki  i  do  każdej  dać  po  3-4  krople  oleju.  Następnie  dodać  do  I  probówki  2  cm

3

 

wody,  do  II  –  2  cm

3

  detergentu,  do  III  –  2  cm

3

  etanolu,  a  do  IV  –  2  cm

3

  chloroformu.  Probówki  wstrząsać 

przez kilka minut, a następnie wstawić do statywu i obserwować rozpuszczalność tłuszczu. 
Interpretacja: 
Tłuszcze  nie  rozpuszczają  się  w  wodzie  (probówka  I),  ulegają  emulgacji  przy  zmniejszonym  napięciu 
powierzchniowym przez detergent (probówka II), w etanolu rozpuszczają się słabo (probówka III), natomiast 
bardzo dobrze rozpuszczają się w chloroformie (probówka IV). 
 
2. Próba akroleinowa na wykrywanie glicerolu 
Wykonanie: 
Do suchej probówki dać 2-3 krople oleju (lub glicerolu), a następnie około 1 g KHSO

4

 i ogrzewać we wrzącej 

łaźni  wodnej.  Wydzielają  się  dymy  o  drażniącej  woni.  U  wylotu  probówki  umieścić  pasek  bibuły  zwilżony 
amoniakalnym roztworem AgNO

3

 (odczynnik Tollensa). Obserwować zmianę barwy bibuły. 

Interpretacja: 
Glicerol jako składnik tłuszczu pod wpływem ogrzewania z wodorosiarczanem potasu traci 2 cząsteczki wody 
i  tworzy  aldehyd  akrylowy  (akroleina),  drażniący  błony  śluzowe.  Akroleina,  jako  aldehyd,  ma  właściwości 
redukujące. Pary akroleiny redukują jony Ag

+

 do Ag

0

, obecne w bibule zwilżonej odczynnikiem Tollensa. 

 
 
 3. Redukcja nadmanganianu potasu (wykrywanie nienasyconych kwasów tłuszczowych) 
 
Wykonanie: 
W probówce rozpuścić 5 kropli oleju w 5 cm

3

 1% roztworu Na

2

CO

3

. Próbę lekko ogrzać i dodać 1-2 krople 

1% roztworu nadmanganianu potasu. Obserwować reakcję. 
Interpretacja: 
W oleju roślinnym występuje przewaga kwasów tłuszczowych nienasyconych o jednym lub kilku wiązaniach 
podwójnych. Wiązania te łatwo ulegają  utlenieniu, np. pod wpływem  KMnO

4

. Nadmanganian odbarwia się, 

ponieważ Mn

+7

 redukuje się do Mn

+4

, a fioletowa barwa KMnO

4

 zanika. 

 
4. Próba Salkowskiego (wykrywanie cholesterolu) 
 
Wykonanie: 
Do  suchej  probówki  wlać  1  cm

3

  chloroformowego  roztworu  cholesterolu,  a  następnie  0,5  cm

3

  stężonego 

kwasu siarkowego. Próba zabarwia się na czerwono. 
Interpretacja: 
Pod  wpływem  stężonego  kwasu  siarkowego  dochodzi  do  odciągnięcia  cząsteczek  wody  i  powstaje  kwas 
disulfonowy bicholestadienu (z 2 cząsteczek cholesterolu), który ma barwę czerwoną. 
 
5. Próba Liebermanna-Burcharda (wykrywanie cholesterolu) 
 
Wykonanie: 
Do  suchej  probówki  wlać  1  cm

3

  chloroformowego  roztworu  cholesterolu  i  10  kropli  bezwodnika  octowego 

oraz 1-2 krople stężonego kwasu siarkowego. Próba zabarwia się na zielono. 
Interpretacja: 
W  obecności  bezwodnika  kwasu  octowego  i  stężonego  kwasu  siarkowego  z  cholesterolu  powstaje  kwas 
monosulfonowy bicholestadienu, powodujący zielone zabarwienie próby. 
 
 
 
 

background image

 

 

Katedra i Zakład Chemii Medycznej 

 

6.  Enzymatyczne trawienie tłuszczów lipazą trzustkową 
 
Wykonanie: 
Do  2  probówek  wlać  po  2  cm

3

  wyciągu  z  trzustki.  Zawartość  pierwszej  probówki  (próba  kontrolna) 

przegotować.  Następnie  do  obu  probówek  dodać  po  4  cm

3

  mleka,  po  1  kropli  fenoloftaleiny  i  kroplami  1% 

Na

2

CO

3

  do  uzyskania  barwy  różowej.  Obie  probówki  wstawić  na  około  1  godzinę  do  łaźni  wodnej  o 

temperaturze 37°C. Obserwować odbarwienie próby. 
Interpretacja: 
W  reakcji  tej  mleko  jest  substratem  dla  lipazy,  gdyż  zawiera  dobrze  zemulgowany  tłuszcz.  Węglan  sodu 
alkalizuje  środowisko  do  optimum  działania  lipazy  (pH  8-9).  W  miarę  działania  lipazy  (inkubacja) 
odszczepiają  się  wolne  kwasy  tłuszczowe  zakwaszające  środowisko,  co  wykazuje  odbarwienie  wskaźnika 
(fenoloftaleina).