ENZIMAS

Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera. La mayoría pueden ser representados con la fórmula general Cn(H2O)n, por lo que se les conoce cono hidratos de carbono. Gran parte de sus funciones biológicas dependen de su estructura química tan particular y versátil. Ellos son componentes fundamentales de muchos alimentos y su degradación durante elproceso de digestión genera la energía necesaria para las funciones vitales del organismo. Cuando se encuentran combinados con otras biomoléculas, dan origen a moléculas más complejas cuyas funciones pueden ser estructurales o de soporte celular y tisular, de comunicación entre células, de reconocimiento o de señalización. Químicamente se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxiacetonascíclicas o sustancias que luego de hidrolizarse dan origen a los mismos. Un carbohidrato que no puede ser hidrolizado en uno más simple es llamado monosacárido. Los monosacáridos más comunes son la glucosa, la fructosa, la galactosa y la manosa. Un carbohidrato que puede ser hidrolizado en dos moléculas de monosacáridos es llamado disacárido. Los más importantes son la lactosa (presente en la leche), lasacarosa (presente en el azúcar común) y la maltosa. Por su parte, aquellos carbohidratos que pueden ser hidrolizados en varias moléculas de monosacáridos son llamados polisacáridos. Los más comunes son el almidón y la celulosa, éste último es componente estructural de las plantas. La determinación de glucosa es de importancia médica ya que niveles sanguíneos alterados pueden ser signo de unaenfermedad metabólica común conocida como diabetes mellitus.

Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes suaves como el ion Fe3+ o Cu2+. Esta característica radica en la presencia de un grupo carbonilo libre, el cual es oxidado y genera un grupo carboxilo. Por lo tanto, aquellos azúcares con un grupo carbonilo libre son llamados azúcares reductores yaquellos en los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen como azúcares no reductores. Existen varias reacciones químicas que permiten determinar si se está en presencia de un azúcar reductor o no. Algunas de ellas son, la prueba de Benedict, la prueba cualitativa de la glucosa oxidasa, la prueba de yodo para almidón e hidrólisis del almidón.

(i) Prueba deBenedict

Esta prueba se basa precisamente en la reacción o no de un azúcar con el ion Cu2+. El reactivo de Benedict contiene soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3 confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio mantiene al ion Cu2+ en solución ya tiene la propiedad de formar complejoscoloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados. Con el cobre produce un complejo de color azul. Si se le agrega al reactivo una solución de azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución alcalina a elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol, rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus electronesexpuestos, reaccionarán con el Cu2+. Se obtiene entonces un azúcar oxidado y dos iones Cu+. Posteriormente el Cu+ producido reacciona con los iones OH- presentes en la solución para formar el hidróxido de cobre.


Esquema 1. Reacción de la prueba de Benedict.

La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la presencia de un azúcar reductor.

(ii) Pruebacualitativa de la glucosa oxidasa

Este método es utilizado hoy en día para la determinación y cuantificación de glucosa en sangre y orina; vino a reemplazar a otros como la prueba de Benedict, debido a su mayor especificidad y sensibilidad. La prueba se basa el uso de una enzima llamada glucosa oxidasa que reconoce específicamente a una de las formas anoméricas de la D-glucosa, la forma beta...