SEMANA 29 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Elaborado por Lic. Fernando Andrade

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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA, PRIMER AÑO PRACTICA DE LABORATORIO 2016 SEMANA 29 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Elaborado por Lic. Fernando Andrade I. INTRODUCCIÓN Las proteínas son polímeros complejos que proceden de los α- aminoácidos y juegan un papel muy importante en todos los procesos biológicos, forman parte de las enzimas que son catalizadores de las reacciones bioquímicas, además facilitan otras funciones como el transporte y el almacenamiento de sustancias esenciales para la vida, el movimiento coordinado, soporte mecánico y protección de enfermedades. La unidad básica que forma las proteínas son los α- aminoácidos. Un aminoácido es una biomolécula que contiene al menos un grupo amino (-NH2) y al menos un grupo carboxilo (-COOH). En el cuerpo humano existen veinte aminoácidos diferentes que actúan como unidades básicas en la composición de todas las protéinas. Los aminoácidos en disolución acuosa existen como iones dipolares a ph neutro, lo que implica que el protón perteneciente al grupo carboxílico migra hacia el grupo amino. Si se considera la glicina como el aminoácido más sencillo, las estructuras de su forma no ionizada y de su ion dipolar serían las siguientes: Forma no ionizada NH 2 H-C-COOH H ion dipolar NH 3 + H-C-COO - H La desnaturalización de las proteínas se presenta cuando ocurre un cambio que altere la configuración tridimensional única de una molécula de proteína sin causar una ruptura simultánea de los enlaces peptídicos. Junto con la destrucción de las estructuras secundaria y terciara de las proteínas, tienen lugar cambios drásticos en la naturaleza física y bioquímica de las moléculas. La pueden causar una gran variedad de reactantes y condiciones por ejemplo: a. Un cambio en el ph se desnaturaliza porque modifica las cargas de muchas cadenas laterales. b. Ciertos reactivos como el Pb(NO3)2, Hg(NO3)2, medio ácido o básico. 1/6

2 c. Los solventes orgánicos desnaturalizan las proteínas al interferir en las interacciones hidrofóbicas. d. Por calor o por agitación. Esto aumenta el movimiento molecular, lo cual pede interferir en las fuerzas de atracción. Un ejemplo muy conocido es el cambio que sufre la clara de huevo cuando se calienta o se bate. II. OBJETIVOS 1. Determinar algunas propiedades físicas de los aminoácidos 2. Identificar la presencia del enlace peptídico en las proteínas utilizando la reacción de Biuret 3. Identificar la presencia de aminoácidos con anillo bencénico utilizando la reacción Xantoprotéica. 4. Desnaturalizar la albúmina por calor y agentes químicos III. MATERIAL (REACTIVOS Y EQUIPO) Gradillas Mechero Piseta con agua desmineralizada Alanina sólida Acido glutámico sólido Arginina sólida Alanina solución al 2 % p/v Acido glutámico solución al 2 % p/v Arginina solución al 2 % p/v HCl conc. Albúmina al 10% p/v Colágeno al 3% p/v NaOH al 20% p/v CuSO4 al 0.2% p/v HNO3 conc. Etanol absoluto Pb(NO3)2 al 2% p/v Hg(NO3)2 al 2% p/v MATERIAL APORTADO POR EL ESTUDIANTE Kit de laboratorio Clara de un huevo 1 huevo (uno por grupo, dejarlo al profesor) Fósforos o encendedor 2/6

3 Tubo IV. PROCEDIMIENTO 1. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS De los aminoácidos, alanina, ácido glutámico y arginina comprobará que estos son sólidos a temperatura ambiente, tienen color blanco y son solubles en agua. 1. Tome la gradilla con los tubos que contiene los aminoácidos. 2. Observe los tubos en estado sólido y anote: estado físico y color. 3. Observe los tubos que contienen solución acuosa al 2% y anote: soluble en agua SI / NO. Nombre del aminoácido Estado físico (A temperatura ambiente) Color Soluble en agua SI / NO Arginina Acido glutámico Alanina 2. PROPIEDADES QUIMICAS 2.1. Prueba de Biuret: La prueba de Biuret se utiliza para determinar péptidos y proteínas. Esta reacciona con los enlaces peptídicos y forma un complejo en medio alcalino con el ión Cu +2 de color azul violeta o lila. Numere tres tubos de ensayo 1, 2 y 3 y proceda según se indica en el siguiente cuadro: Proteína con Manifestación Resultado aminoácidos Coloque 1 ml de: Añada Añada (azul violeta ó (+ / -) aromáticos lila) SI / NO 1 Albúmina al 10% 2 Colágeno al 3% 3 Agua 5 gotas NaOH al 20% Agite 2 gotas de CuSO4 al 0.2% Agite 3/6

4 2.2. Reacción Xantoproteíca: Esta reacción se debe a la formación de un compuesto aromático nitrado de color amarillo cuando las proteínas son tratadas con ácido nítrico concentrado. Generalmente, se forma primero un precipitado blanco que cambia a amarillo al calentarlo. El color se empieza a tornarse anaranjado cuando la solución se vuelve básica. La prueba da resultado positivo en aquellas proteínas con aminoácidos portadores de grupos bencénicos: tirosina, fenilalanina y triptofano, obteniéndose nitrocompuestos de color amarillo, que se vuelven anaranjados en medio fuertemente alcalino (formación del ácido pirámico o trinitrofenol). En esta prueba se produce la nitración del anillo bencénico presente en dichos aminoácidos. Las manchas amarillas en la piel se causan por el ácido nítrico son el resultado de una reacción xantoprotéica. Tubo No. 1 2 Coloque 1ml de Albúmina al 10% Colágeno al 3% Añada 5 gotas de HNO 3 conc., agite y caliente el tubo de ensayo en un mechero de alcohol hasta ebullición Enfríe y añada de 10 a 15 gotas de NaOH al 20% Manifestación (amarillo/naranja) Resultado (+ / -) Anote los aminoácidos que posiblemente están presentes en la proteína que dio positiva la reacción xantoprotéica: 3. DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Se desnaturalizará la albúmina (proteína) a través de algunos factores físicos como el calor y químicos como el etanol, Pb(NO 3) 2, Hg(NO 3) 2, HCl. Con estos se destruyen los enlaces que mantienen estable la conformación de la proteína de manera que quedan en una estructura filamentosa con lo que pierden su solubilidad y precipitan en forma de coágulos. Al ocurrir la desnaturalización de la albúmina observará como manifestación la formación de coágulo blanco. Numere cinco tubos de ensayo 1, 2, 3, 4 y 5 y proceda según se indica en el siguiente cuadro: 4/6

5 Tubo No. Aplique o Añada 1 Calor con el mechero de alcohol Añada 2 2 ml 10 gotas de Etanol absoluto de Albúmina 3 (clara de huevo) PURA 10 Gotas de Pb(NO3) Gotas de Hg(NO3)2 5 Gotas de HCl conc V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS: Manifestación (coagulo blanco) Resultado (+ / -) VI. CONCLUSIONES: VII. CUESTIONARIO: 1. Qué prueba se utiliza para detectar péptidos y proteínas? Qué reactivos se utilizaron para dicha prueba? 2. Qué prueba se realiza si desea detectar en las proteínas la presencia de aminoácidos conl anillo bencénico? Qué reactivos se utilizaron para dicha prueba? 3. Escriba la estructura de zwitterion de los aminoácidos que se usaron en la práctica de hoy para determinar las propiedades físicas y clasifíquelos (como no polares, polares, ácidos y básicos). 4. Complete el siguiente cuadro ( ver tabla 19.7 página 699 de su libro de texto) Agente Desnaturalizador Enlaces alterados Ejemplos 5/6

6 5. BIBLIOGRAFIA: 1. Timberlake, Karen y Timberlake, William. QUIMICA. cuarta edición. Pearson Educación, México Holum, John R. Fundamentos de química General, Orgánica y Bioquímica, para ciencias de la salud. México, editorial LIMUSA, S.A Holum, John. Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud. Limusa Wiley, México /6