UNIVERSIDAD DEL SINU- ELIAS BECHARA ZAINUM FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD PROGRAMA DE ODONTOLOGÍA
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
DETERMINACION DE PROTEINAS
DOCENTE Dra. BRICEIDA BERGADO
ESTUDIANTES JAIRO CABRALES JHOANA RHENALS ASSÍAS ISSAC PEÑAFIEL KAROL RODRIGUEZ JUAN DAVID SALAS JUAN SEBASTIAN SALCEDO
2. INTRODUCCION El término "proteína “proviene de la palabra griega proteos, que significa primero. Las proteínas son los compuestos bioquímicos más abundantes en los seres vivos. Son verdaderamente especiales por ser las sustancias centrales en casi todos los procesos biológicos. A primera vista podría pensarse en las proteínas como polímeros lineales de aminoácidos unidos entre sí por medio de enlaces peptídicos. Sin embargo, la secuencia lineal de aminoácidos puede adoptar múltiples conformaciones en el espacio. La estructura primaria viene determinada por la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados. La conformación espacial de una proteína se analiza en términos de estructura secundaria y estructura terciaria. La estructura secundaria es el plegamiento que la estructura primaria adopta gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. La estructura terciaria, en cambio, se refiere a la disposición tridimensional de todos los átomos que componen la proteína. Presentan numerosas funciones. Por ejemplo, casi todas las enzimas están compuestas de estructuras proteicas. Las enzimas son los catalizadores que permiten que ocurran casi todas las reacciones químicas en los seres vivos. La vida, como la conocemos no sería posible sin las enzimas. Junto con los lípidos, las proteínas son los componentes estructurales de las membranas celulares. Las proteínas de las membranas ayudan a transportar sustancias a través de la doble capa lipídica y trabajan como sitios receptores de los neurotransmisores y de las hormonas. Las proteínas son responsables del soporte estructural y del movimiento del cuerpo humano. El tejido conectivo está compuesto de fibras proteicas fuertes que ayudan a unir la piel y el hueso. Los tejidos musculares están compuestos de proteínas que se contraen; los huesos se mueven por músculos que se contraen. Otras funciones de las proteínas incluyen el transporte y almacenamiento de iones y moléculas; por ejemplo, transportar el oxígeno de los pulmones a las células (hemoglobina). Numerosas hormonas, agentes de comunicación química, son estructuras proteicas. Una de las líneas de defensa más importantes contra los agentes infecciosos son las proteínas denominadas inmunoglobulinas
3. MARCO TEORICO Los nutrientes de gran importancia biológica que son las proteínas, estas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos que constituyen el principal nutriente para la formación de los músculos del cuerpo, realizar todas las actividades celulares y tienen una estructura única y definida que les permite realizar una función particular; funciones como por ejemplo: Defensiva: A través de los anticuerpos Estructural: A través del colágeno y la queratina Transportadoras: A través de la globulina Enzimáticas: A través de la lactosa y la pectina Las proteínas cuentan con cuatro tipos estructurales: Estructura primaria: Es la secuencia de aminoácidos que constituyen la cadena polipeptídica. Estructuras secundarias: Es la disposición tridimensional de los átomos de una molécula en la cadena (Organización espacial). Esta cuenta con dos tipos: ELICE ALFA, es la columna central del péptido en forma de espiral; HOJA PLEGADA BETA, son varios segmentos de un polipéptido dispuestos lado a lado de la cadena. Estructura terciaria: Es la formación de un polipéptido completo, cuenta por proteínas fibrosas, que son de forma alargada y actúan como materiales estructurales fuera de las células vivas y también tiene proteínas globulares que tienen forma compacta y actúan dentro de las células Estructuras cuaternarias: Son proteínas formadas por subunidades (homodimero y heterodimeros), estas derivan de la conjunción de varias cadenas peptídicas que unidas forman un multímetro. En cuanto a las enzimas, estas son un tipo de proteína a enzima que cataliza las reacciones bioquímicas del metabolismo. Las enzimas actúan sobre las moléculas conocidas como sustratos y permiten el desarrollo de los diversos procesos celulares. Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación de una reacción, de forma que la presencia de la enzima acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican por lo tanto el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso en escalas de millones de veces. Una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un
catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada. Al igual que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas en las reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. Existen tres factores principales que influyen en la catálisis enzimática: PH: En medios muy ácidos, la enzima se desnaturaliza, es decir que se cambia la forma de la molécula, por el rompimiento de ciertos enlaces, por lo que esta se inactiva. Temperatura: Aumenta la reacción enzimática y también desnaturaliza la molécula al estar en grados elevados. Concentración de sustrato: Varía la velocidad de reacción o catálisis.
3.1 Objetivos 1. Determinar cualitativamente la presencia de proteínas en una muestra biológica. 2. Demostrar que las proteínas pueden desnaturalizarse.
4. PARTE EXPERIMENTAL 4.1 Materiales y reactivos
Clara de huevo (ovoalbúmina) 10ml leche 1ml hidróxido de sodio al 20% 5 gotas sulfato de cobre al 1% 1 porción jamón 10 semilla de papaya
5 gotas ácido acético 02 goteros 04 tubos de ensayo 01 mechero 1 encendedor o fósforos Servilletas de papel de cocina 50gr de detergente Marcador permanente
4.2 Procedimiento a) Reacción de biuret 1. rotular los tubos 2. colocar 1ml de muestra en cada tubo de ensayo 3. añadir 1ml de hidróxido de sodio al 20% 4. agitar suavemente 5. añadir 4 o 5 gotas de sulfato de cobre al 1% 6. observar el cambio de coloración
b) desnaturalización proteica 1. rotular los tubos 2. colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de clara de huevo y en otro leche 3. añadir 5 gotas de ácido acético 4. calentar el tubo al mechero 5. observar el cambio de coloración
c) efecto de las enzimas sobre las proteínas 1. coloca en un mortero 10 semillas de papaya con un poco de agua muélela y decanten 2. en otro mortero muela 2gr de jamón con un poco de agua 3. rotula el tubo. Coloca en un tubo de ensayo 2ml del líquido del decantado del jamón,
agregue 4 gotas de reactivo de biuret.. agite. Anote el color 4. rotula el tubo. Coloca en un tubo de ensayo 2ml de líquido del decantado del jamón y 2ml del líquido del decantado de la papaya, deje reposar por 25 min, transcurrido este tiempo agregue gotas de reactivo de biuret.. agite. Anote el color. 4.3 Resultados y Análisis a) Reacción de Biuret
Tubo con clara de huevo + hidróxido de sodio 20% + sulfato de cobre 1%
Se observa que la reacción fue positiva con la solución ovoalbúmina (clara del huevo), por este motivo tomo una coloración violeta indicando la presencia de enlaces peptídicos, es decir el reactivo Biuret se uno con los enlaces peptídicos.
Tubo con leche + hidróxido de sodio 20% + Sulfato de cobre 1%
La mezcla se tornó de un color lila, ya que esta tiene pocas proteínas, por lo que contiene pocos enlaces peptídicos. b) Desnaturalización proteica
Tubo con clara de huevo + ácido acético
Sometido a temperatura alta (Mechero), se puede notar que la clara de huevo + las gotas de ácido acético con el calor da una formación de coágulos.
La clara del huevo está compuesta en gran parte por agua y ovoalbúmina, un tipo de proteínas. Al aumentar la temperatura las proteínas de la clara del huevo se desnaturalizan, pierden su solubilidad y la clara del huevo deja ser líquida y transparente y pasa a ser opaca de color blanco y sólida; de este modo los aminoácidos que la componen se desordenan generando un cambio de su estructura.
Tubo con leche + ácido acético
Pasó de un estado totalmente liquida a uno cortado (el ácido acético tiene como función cambiar el pH), pues la proteína se desnaturalizó y perdió estructuras superiores. (Hay pérdida de las estructuras 2rias, 3rias, y 4rias). c) Efecto de las enzimas sobre las proteínas Tubo con jamón + semillas de papaya + reactivo de biuret
Tubo con
jamón + reactivo de biuret
Se tornó de un color gris, dado que la papaya posee una enzima que rompe los enlaces peptídicos conocida como papaína, por lo que se tornó de gris (reacción negativa).
Debido a la presencia de polipectidos de cadena corta estos se presentan en muy mínima cantidad (reacción positiva).
4.4 Cuestionario 1) Indique las principales características estructurales y funcionales de las proteínas.
3) ¿Cuál es el fundamento de la reacción de biuret? La reacción o prueba de BIURET es un método que detecta la presencia de compuestos con dos o más enlaces peptídicos y, por tanto, sirve para todas las proteínas y péptidos cortos. El reactivo del biuret (sulfato de cobre en una base fuerte) reacciona con los enlaces del péptido y cambia el color cuando entra en contacto con otra sustancia, tornándose VIOLETA. Mientras más cantidad de proteína esté presente en la solución, más oscuro es el color. Por ejemplo cuando se calienta la urea a 180 Celsius, se descompone transformándose en un compuesto llamado "biuret", el cual en presencia de Cu2+ en solución alcalina forma un complejo
color violáceo ya que reconoce los enlaces peptídicos de las proteínas, no es específico para identificación de proteínas con dos o más enlaces peptídicos. 4) ¿Cuáles son las patologías relacionadas con el aumento o disminución de proteínas a nivel plasmático? -ARTRITIS
REUMATOIDE: aumenta la albumina y también las PCR, la beta y las alfa 2 aumentan ligeramente, el resultado total es una disminución en el número de proteínas. - ANEMIA FERROPÉNICAS: aumenta mucho la beta globulinas. - SINDROME NETROFICO: disminución brusca de proteínas totales, sobre todo de albumina, por un mal filtrado en riñones. - HEPATOPATIA CRONICA: disminuye mucho las albuminas y también las gamma globulinas. El resto baja un poco. -RESCCION DE FASE AGUDA: disminuye la albumina pero aumenta mucho la alfa globulina y las PCR.
5. CONCLUSÓN Con esta práctica podemos ver las clases de proteínas en las cuales nos enfrentamos en nuestra vida diaria; también nos sorprendimos al ver que la papaína puede romper los enlaces peptídicos Esta práctica tuvo como objetivo lograr el reconocimiento e importancia de las proteínas, durante el desarrollo de la práctica se explicó que la proteína se le reconoce mediante el reactivo de biuret, el cual permite reconocer la proteína. Una vez que se identificaron algunas proteínas quedo claro las funciones y la importancia de las proteínas y finalmente concluyo en que la proteína tiene cuatro niveles en su estructura.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
http://www.uv.es/tunon/pdf_doc/proteinas_09.pdf https://www.asturnatura.com/articulos/nutricion/energia-nutrientes-componentesdieta/proteinas-estructura-quimica.php http://www.ehu.eus/biomoleculas/peptidos/pep2.htm