Benedict-test for glukose: Forståelse af den kemiske reaktion

En hurtig måde at teste for tilstedeværelsen af glukose i en prøve er at tilføje Benedicts-løsning, et kobber-indholdende reagens. Benedicts-løsning er en løsning, der er lys blå i farve, når den ikke er reageret, men når den tilføjes glukose og opvarmes, vender brungul. Benedicts-løsning kan også detektere tilstedeværelsen af andre strukturelt lignende sukkre.

Hvad er glukose?

Glukose er et simpelt kulhydrat, og det er den mest grundlæggende energienhed for planter og dyr. Strukturelt er glukose et seks-karbon-sukker, som har en aldehydgruppe på enden i sin lineære (acykliske) form.

Alt føde, vi spiser, bliver til sidst konverteret, eller syntetiseret, gennem en række metaboliske reaktioner, til glukose, som bruges eller gemmes til energi. Planter udnytter solens energi og syntetiserer glukose gennem fotosyntese-processen.

Hvordan Benedict virker

Benedicts-løsning er lys blå, fordi den indeholder kobbersulfat. Når den blandes og opvarmes med et sukker, såsom glukose, som har elektroner tilgængelige til at donere, vil kobberet acceptere elektronerne og blive reduceret, hvilket gør det brungul. Under denne proces reduceres det blå kobber (II)-ion til et rødt kobber (I)-ion. Mens kobberet reduceres, giver glukose et elektron af sig og oxideres. Fordi glukose er i stand til at reducere kobberet i Benedicts-løsning, kalder vi det et reducerende sukker.

Reducerende sukkre

Glukose er ikke det eneste reducerende sukker. Enhver sukker, der strukturelt er i stand til at donere elektroner til Benedicts-løsning (eller et lignende reagens), falder i denne kategori. Aldehyd-baserede sukkre, der er i deres lineære, acykliske form, er i stand til at donere elektroner og reducere andre molekyler. Nogle sukkre er "låst" i deres cykliske form og strukturelt utilstrækkelige til at åbne op i deres lineære form. Disse er mest almindelige ikke-reducerende sukkre. Andre eksempler på reducerende sukkre inkluderer ribose og sukrose.

Metode

Benedicts-testen er hurtig og giver konsistente resultater. Fyld et prøverør med et par mL af din test-løsning og tilføj et lige stort beløb af Benedicts-løsning. Efter kort blandning og opvarmning af røret i et par minutter ved 90 grader C, bør du se resultater. Benedicts-testen er kvantitativ, såvel, så mængden af brungult præcipitat dannet er proportional med mængden af reducerende sukker, du havde i dit prøverør. Vær ikke forstyrret, hvis dit rør vender en grusom grøn. Din oprindelige glukose-koncentration var sandsynligvis så lav, at kun nogle af de blå kobber (II)-ioner reagere.

Anvendelser

Den mest almindelige anvendelse for Benedicts-løsning er detektion af glukose i urin til diagnose af diabetes. Diabetikere udskiller glukose i deres urin, fordi de er utilstrækkelige til at absorbere det ordentligt i deres celler. Efter en positiv diagnose er yderligere tests nødvendige for at kvantificere mængden af udskilt glukose.