Ćwiczenie 10
Cukry zło\
one
WyciÄ…g z kart charakterystyki substancji niebezpiecznych
- odczynnik Benedicta  T+
- kwas siarkowy  C
- kwas solny  C
Cząsteczki cukrów zło\
onych są budowane z 2 lub więcej cząsteczek monosacharydów połączonych
wiÄ…zaniami glikozydowymi. W zale\
ności od ilości budujących je jednostek cukrowych mówi się
o: oligosacharydach  zbudowane z 2-10 monosacharydów (pośród nich wyró\
nia siÄ™ disacharydy 
zbudowane z dwóch monosacharydów) oraz polisacharydach  zbudowane z ponad 10 monosacharydów.
Cząsteczki polisacharydów mogą być proste lub rozgałęzione. Poszczególne jednostki cukrowe połączone
sÄ… w Å‚aÅ„cuchu głównym wiÄ…zaniami typu Ä…(1-4)- lub ²(1-4)-glikozydowego a rozgaÅ‚Ä™zienia powstajÄ… przez
tworzenie wiązań ą(1-6)-glikozydowych. Podczas hydrolizy wielocukry rozpadają się na prostsze jednostki
cukrowe np. dekstryny (rozpad skrobi) lub celobiozÄ™ (hydroliza celulozy) a ostatecznie na cukry proste.
Literatura:
 Biochemia J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, PWN, 2005
 Biochemia Harpera R.K. Murray i in., Wydanictwo Lekarskie PZWL, 2006
Di- i polisacharydy - analiza jakościowa
1. Odczyn Benedicta
W odczynie Benedicta redukcji ulegajÄ… jony miedzi z Cu2+ do Cu+. Odczynnik Benedicta zawiera CuSO ,
4
cytrynian trisodowy i NaCO . Cytrynian zapobiega wytrÄ…caniu siÄ™ osadu Cu(OH) , co mo\
e mieć miejsce
3 2
przy małym stę\
eniu cukru. Zalkalizowanie za pomocÄ… Na CO , a nie za pomocÄ… NaOH powoduje, \
e
2 3
reakcja przebiega w pH nieco ni\
szym ni\
w próbie Fehlinga, w związku z tym jony Cu2+ nie są w tych
warunkach redukowane przez szereg związków dających dodatni odczyn Fehlinga (kreatynina, kwas
moczowy). Reakcja Benedicta jest więc bardziej specyficzna dla cukrów ni\
odczyn Fehlinga.
odczynniki: 0,5% glukoza, 0,5% maltoza, 0,5% laktoza, 0,5% sacharoza, odczynnik Benedicta.
sprzęt: 4 probówki szklane długie, łaz
nia wodna, worteks, stoper, pipety automatyczne
wykonanie: do czterech probówek odpipetować po 1 ml odczynnika Benedicta. Do ka\
dej z nich
dodać po kilka kropli odpowiedniego roztworu cukru, wymieszać i wstawić do wrzącej łaz
ni
wodnej na 3 min. Po oziębieniu wytrąca się pomarańczowoczerwony osad Cu O.
2
2. Hydroliza sacharozy
Sacharoza jest disacharydem skÅ‚ada siÄ™ z czÄ…steczki Ä…-glukopiranozy i czÄ…steczki ²-fruktofuranozy. Pod
wpływem kationów H+ i podwy\
szonej temperatury sacharoza rozpada siÄ™ na monosacharydy (glukozÄ™
i fruktozÄ™)
odczynniki: 0,5% sacharoza, 2 M HCl, 2 M NaOH
sprzęt: 3 probówki szklane długie, łaz
nia wodna, worteks, stoper, pipety automatyczne
wykonanie: w probówce umieścić 2 ml roztworu sacharozy, dodać 0,6 ml 2M roztworu HCl,
wstawić do wrzącej łaz
ni wodnej na 10 min. Po ochłodzeniu zobojętnić dodając 0,8 ml 2 M
roztworu NaOH.
Na zobojętnionym hydrolizacie przeprowadzić reakcje Benedicta i Seliwanowa.
3. Analiza jakościowa polisacharydów (reakcja z jodem)
Skrobia składa się z dwóch wielocukrów: amylozy i amylopektyny, które są zbudowane z połączonych reszt
ą-D-glukopiranozy. Amyloza tworzy łańcuchy proste, w których cząsteczki glukozy połączone są ze sobą
wiązaniem ą(1-4)-glikozydowym. Natomiast amylopektyna charakteryzuje się budową rozgałęzioną; oprócz
wiązania ą(1-4) co 25-30 reszt glukozowych w głównym lańcuchu występują wiązania ą(1-6), tworzące
punkty rozgałęzienia. W tych miejscach formują się łańcuchy boczne zbudowane z 30-50 reszt
glukozowych. Z budowy wynikają odmienne właściwości fizyczne obu wielocukrów. Amyloza barwi się
jodem na kolor niebieski, a amylopektyna na fioletowy. Amyloza o konfiguracji liniowej nie jest zdolna do
tworzenia kompleksów z jodem. Aby cząsteczki jodu mogły się wiązać z cząsteczką wielocukru musi ona
1
przyjąć konfigurację helisy, w której cząsteczki jodu regularnie się rozło\
Ä…. Jedna czÄ…steczka jodu przypada
wówczas na sześć reszt glukozowych, czyli na jeden skręt helisy.
Glikogen podobnie jak skrobia zbudowany jest z ą-D-glukopiranozy. W porównaniu ze skrobią składa się
on z większej liczby monomerów i tworzy bardziej rozgałęzioną helisę. Rozgałęzienia występują w łańcuchu
przeciętnie, co dziesięć reszt glukozowych i zbudowane są z 10  20 monomerów glukozy.
Skrobia tworzy z jodem połączenie fioletowo-niebieskie, zaś w przypadku glikogenu barwa pozostaje
brunatna.
odczynniki: 1% kleik skrobiowy, 1% glikogen, płyn Lugola
sprzęt: 2 probówki długie, pipety automatyczne
wykonanie: do jednej probówki wlać 2 ml roztworu skrobi, a do drugiej 2 ml roztworu glikogenu.
Do obu probówek dodać po 1 kropli silnie rozcieńczonego roztworu jodu w jodku potasu (płyn
Lugola  barwa słomkowa)
4. Wpływ temperatury na reakcję skrobi i glikogenu z jodem
Barwa skrobi i glikogenu z jodem jest trwała w temperaturze pokojowej. Ogrzewanie powoduje rozkręcenie
siÄ™ heliksu, adsorpcja jodu nie jest mo\
liwa, w efekcie zabarwienie znika. Jest to zjawisko odwracane.
sprzęt: łaz
nia wodna
wykonanie: probówki z poprzedniego ćwiczenia zawierające skrobię i glikogen, zabarwione
jodem, ogrzać do wrzenia. Barwa zanika. Powraca ona po oziębieniu probówek w strumieniu
zimnej wody.
5. Wpływ pH na hydrolizę skrobi
Podczas hydrolizy skrobia ulega rozpadowi na prostsze cukrowce, wśród których mo\
na wyró\
nić
następujące stadia pośrednie:
1) stadium dekstryn (polisacharydy), wśród których wyró\
nia siÄ™ kolejno: amylodekstryny barwiace
siÄ™ jodem na kolor niebiesko-fioletowy, erytrodekstryny barwiÄ…ce siÄ™ jodem na kolor brunatno-
czerwony, achrodekstryny nie dajÄ…ce z jodem zabarwienia
2) stadium maltozy i izomaltozy (disacharydy)
3) stadium glukozy (monosacharyd)
odczynniki: płyn Lugola, odczynnik Benedicta, 2 M NaOH, 1% kleik skrobiowy, 1 M H SO ,
2 4
sprzęt: 20 probówek szklanych długich, statyw, erlenmayerka, cylinder miarowy, łaz
nia wodna,
pipety, stoper
wykonanie: przygotować 20 probówek, ustawiając je w statywie w dwóch szeregach. Do jednego
szeregu probówek dodać do ka\
dej po 5 kropli rozcieńczonego roztworu jodu w jodku potasu
(płyn Lugola), a do drugiego szeregu po 1,5 ml 2 M roztworu NaOH. Do erlenmayerki odmierzyć
30 ml 1% roztworu kleiku skrobiowego i dodać 20 ml 1 M H SO ; wymieszać i pobrać 2 ml płynu
2 4
do pierwszej probówki z płynem Lugola i 2 ml płynu do pierwszej probówki z roztworem NaOH.
Zawartość erlenmayerki ogrzewać we wrzącej łaz
ni wodnej; co 2 minuty pobierać po 2 ml płynu
i rozlewać do uprzednio przygotowanych probówek, zawierających płyn Lugola i roztwór NaOH.
Hydrolizę prowadzić do czasu a\
barwa z jodem zaniknie. Do szeregu probówek z roztworem
NaOH dodać po 1 ml odczynnika Benedicta i gotować przez 2 min w łaz
ni wodnej. ObserwujÄ…c
zmiany barwy wyró\
nić stadia hydrolizy skrobi. Określić etap, w którym pojawiają się cukry
redukujÄ…ce.
6. Reakcja celulozy z jodem
Zwarta struktura włókien celulozowych uniemo\
liwia trwałą adsorpcję jodu. Pod wpływem jodu
pierwiastkowego włókna celulozowe barwią się na kolor \
ółtobrunatny, natomiast silnie pęcznieją
w obecności kwasu siarkowego, co umo\
liwia wnikanie drobin jodu do wnętrza micelli i jego adsorpcję na
cząsteczkach celulozy. Powstaje wówczas intensywna barwa niebieska.
odczynniki: H O dest., 60% H SO , płyn Lugola, lignina
2 2 4
sprzęt: 2 szkiełka zegarkowe, pipety automatyczne, stoper
wykonanie: na dwóch szkiełkach zegarkowych umieścić skrawki ligniny. Jeden z nich zwil\
yć 5
ml wody destylowanej, a drugi 5 ml 60% roztworu H SO . Po upływie 2 minut oba skrawki
2 4
zabarwić płynem Lugola.
2
Odczynniki:
0,5% glukoza, 0,5% maltoza, 0,5% laktoza, 0,5% sacharoza, 1% glikogen, 1% kleik skrobiowy, 2 M HCl,
2 M NaOH, 1 M H SO , 60% H SO , płyn Lugola, odczynnik Benedicta
2 4 2 4
3