BIOCHEMIA
Ćwiczenia laboratoryjne III
Temat: Właściwości cukrów
Odczyny redukcyjne
Wolne grupy aldehydowe i ketonowe cukrów wykazują w środowisku alkalicznym właściwości redukujące. Aktywna w tych warunkach forma aldehydowa (lub ketonowa) redukuje jony metali ciężkich m.in. jony miedzi z +2 na +1. Podczas redukcji metali aldozy utleniają się do odpowiednich kwasów aldonowych, w przypadku utleniania ketoz mamy do czynienia z rozbiciem ich cząsteczek i powstaniem mieszaniny kwasów.
Odczyn Fehlinga (reakcja charakterystyczna dla cukrów redukujących)
Zasada:
W środowisku alkalicznym w obecności cukru redukującego jony Cu2+ redukowane są do Cu+ i wytraca się ceglastoczerwony osad. Do przeprowadzenia reakcji używa się dwóch odczynników: odczynnik Fehlinga I zawierającego CuSO4 i odczynnika Fehlinga II zawierającego NaOH i winian sodowo-potasowy. Winian sodowo-potasowy wiąże jony Cu2+ w kompleksową sól kwasu winowego, zapobiegając wytrącaniu Cu(OH)2.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy, odczynniki Fehlinga I i II
Wykonanie:
W jednej probówce zmieszać 0,5 ml odczynnika Fehlinga I i 0,5 ml odczynnika Fehlinga II. Do drugiej probówki nalać 1 ml roztworu glukozy. Zawartość obu probówek ogrzewać do wrzenia. Oba roztwory zlać razem. Występuje zabarwienie lub ceglastoczerwony osad tlenku miedzi (I).
Odczyn Barfoeda (odróżnianie cukrów prostych od dwucukrów)
Zasada:
Wzrost stężenia jonów wodorowych powoduje zmniejszenie zdolności redukcyjnych węglowodanów, co pozwala na odróżnianie cukrów prostych od disacharydów redukujących. Reakcję tę prowadzi się w środowisku kwaśnym, stosując niskie stężenia cukrów i krótki czas ogrzewania, który zapewnia pozytywny wynik jedynie dla monosacharydów, natomiast przy dłuższym ogrzewaniu disacharydy ulęgają hydrolizie dając wynik dodatni.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy, 1% roztwór maltozy, odczynnik Barfoeda
Wykonanie:
Do 0,5 ml badanego roztworu dodać 1ml odczynnika Barfoeda i ogrzewać we wrzącej łaźni wodnej przez 3 minuty. Jeżeli po tym czasie nie wytrącił się osad probówkę ponownie umieścić na łaźni wodnej i ogrzewać kolejnych 10 minut. Pojawienie się czerwonego osadu Cu2O w próbie po 3 min. ogrzewania potwierdza obecność monosacharydu, w sytuacji, gdy osad powstaje dopiero po kilkunastu minutach ogrzewania dowodzi to obecności disacharydu.
Reakcje skrobi z jodem
Zasada:
Reakcja skrobi z jodem polega na adsorpcji jodu, który wnika do „kanału' utworzonego przez spiralnie skręcone łańcuchy polisacharydowe i jest „przytrzymywany” przez tlen przy pierwszym i czwartym atomie węgla każdej cząsteczki glukozy. Wytwarza się łańcuch drobin jodu, odpowiedzialny za pochłanianie światła przez układ. Skrobia po adsorpcji jodu barwi się na kolor ciemnoniebieski. Obserwowana barwa zależy od budowy i stopnia rozgałęzienia łańcucha polisacharydu ( jod z amylozą daje zabarwienie niebieskie, z amylopektyną - fioletowe). Ogrzewanie skrobi z rozcieńczonym kwasem prowadzi do hydrolizy wiązań glikozydowych i powstania wraz z czasem trwania doświadczenia: amylodekstryny (reakcja z jodem daje zabarwienie fioletowe), następnie erytrodekstryny (zabarwienie czerwone) i później achrodekstryny nie barwiącej się z jodem. Końcowymi produktami hydrolizy kwaśnej tych wielocukrów są maltoza oraz glukoza.
Odczynniki:
Kleik skrobiowy, 1M H2SO4, płyn Lugola
Wykonanie:
W zlewce do 25 ml kleiku skrobiowego dodać 10 ml 1M H2SO4, dokładnie wymieszać, następnie dodać po 1ml tego roztworu do 6 oznaczonych probówek. Wstawić do wrzącej łaźni wodnej zamknięte probówki i wyjmować kolejno po probówce po upływie 3, 5 , 8, 12, 20 minut. Do każdej probówki wprowadzić po 2 krople płynu Lugola. Porównać wyniki po upływie różnych czasów trwania hydrolizy.
Fermentacja cukrów z udziałem drożdży - wpływ temperatury na szybkość reakcji.
Protokół na stronie: http://www.sfn.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Carbon_dioxide_EE_pol.pdf