UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMCA ORGÁNICA INFORME 06
SIGLA
:
PROFESOR
:
INTEGRANTES
:
GRUPO
QU-241 Ing. CORDOVA MIRANDA Alcira LIMACO CARPIO, Eleazar
:
AÑO Y SEMESTRE AC.
:
2009 – II
FECHA DE EJECUCION
:
_ _ _
FECHA DE ENTREGA
:
_ _ _
AYACUCHO - PERÚ 2009
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I.
OBJETIVOS :
Identificar y obtener los aminoácidos y proteínas mediante reacciones.
Conocer las propiedades físicas y químicas de los aminoácidos y proteínas.
II.
I.
Conocer algunas propiedades de las proteínas.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
AMINOÁCIDOS Y PROTEINAS
LOS AMINOÁCIDOS: Son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce; tienen carácter
ácido
como
propiedad
básica
y
actividad
óptica;
químicamente son ácidos carbónicos con, por lo menos, un grupo amino
por
molécula,
20
aminoácidos
diferentes
son
los
componentes esenciales de las proteínas. Aparte de éstos, se conocen otros que son componentes de las paredes celulares. Las plantas pueden sintetizar todos los aminoácidos, nuestro cuerpo solo sintetiza 16, aminoácidos, éstos, que el cuerpo sintetiza reciclando las células muertas a partir del conducto intestinal y catabolizando las proteínas dentro del propio cuerpo.
Un aminoácido es una molécula que contiene un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (NH2) libres. Pueden representarse en general por NH 2-CHR-COOH, siendo R un radical o
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cadena lateral característica de cada aminoácido. Estos grupos R son muy variados químicamente. Desde el punto de vista químico, los aminoácidos (AA) son ácidos orgánicos con un grupo amino en posición alfa. Según esta definición, los cuatro sustituyentes del un aminoácido son:
Un grupo carboxilo
Un grupo amino
Un átomo de hidrógeno
Una cadena lateral R, que es característica de cada AA
Constituye una excepción el AA prolina, con un anillo pirrolidínico, que puede considerarse como un
-aminoácido que
está N-sustituido por su propia cadena lateral (Figura de la izquierda). En todos los AA proteicos, excepto en la glicina (Gly), es asimétrico y por lo tanto, son ópticamente activos. Esto indica que existen dos enantiómeros (isómeros ópticos), uno de la serie D y otro de la serie L. Los AA proteicos son invariablemente de la serie L. En algunos casos muy concretos se pueden encontrar AA de la serie D: en los peptidoglicanos de la pared celular, en ciertos péptidos con acción antibiótica y en péptidos opioides de anfibios y reptiles. Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semi indispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. El déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos. Existen 20 aminoácidos diferentes y todos ellos tienen una parte común en su molécula que consisten en un grupo amino (NH3) y un grupo ácido, (COOH) como puede verse en el dibujo de los aminoácidos, que aparece a continuación:
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En este dibujo puede verse la fórmula de ellos, en color negro la parte común, mientras que en color azul puede verse la parte variable, que da a los aminoácidos distinto comportamiento, la clave de colores es la siguiente: (a)
Color marrón = aminoácidos hidrófobos.
(b)
Color verde = aminoácidos polares. Color fucsia
=
aminoácidos ácidos. (c)
Color turquesa =
aminoácidos básicos. Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (Aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido limitante. Lista de Aminoácidos (Esenciales y no esenciales) y función de cada una de ellos: L - Alanina: Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como fuente de energía.
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L - Arginina: Función: Está implicada en la conservación del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono. También tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento, directamente involucrada en el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del sistema inmunologico. L - Asparagina: Función: Interviene específicamente en los procesos metabólicos del Sistema Nervioso Central (SNC). Acido L - Aspártico: Función: Es muy importante para la desintoxicación del Hígado y su correcto funcionamiento. El ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando moléculas capases de absorber toxinas del torrente sanguíneo. L - Citrulina: Función: Interviene específicamente en la eliminación del amoníaco. L - Cistina: Función: También interviene en la desintoxicación, en combinación con los aminoácidos anteriores. La L - Cistina es muy importante en la síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas a la insulina. L - Cisteina: Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está implicada en la desintoxicación, principalmente como antagonista de los radicales libres. También contribuye a mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre. L - Glutamina: Función: Nutriente cerebral e interviene específicamente en la utilización de la glucosa por el cerebro. Acido L - Glutáminico: Función: Tiene gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central y actúa como estimulante del sistema inmunologico. L - Glicina: Función: En combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del organismo. L - Histidina: Función: En combinación con la hormona de crecimiento (HGH) y algunos aminoácidos asociados, contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con el sistema cardio-vascular. L - Serina: Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados, interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y metabolismo de grasas y ácidos grasos. L - Taurina: Función: Estimula la Hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos, esta implicada en la regulación de la presión sanguinea, fortalece el músculo cardiaco y vigoriza el sistema nervioso. L - Tirosina: Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la depresión, en combinación con otros aminoácidos necesarios.
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L - Ornitina: Función: Es específico para la hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos ya mencionados. Al combinarse con la L-Arginina y con carnitina (que se sintetiza en el organismo, la L-Ornitina tiene una importante función en el metabolismo del exceso de grasa corporal. L - Prolina: Función: Está involucrada también en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del músculo y huesos Los Ocho (8) Esenciales: L - Isoleucina: Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y reparación del tejido muscular. L - Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento (HGH) interviene con la formación y reparación del tejido muscular. L - Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos más, interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema inmunológico y síntesis de hormonas. L - Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de la dieta. El aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular. L - Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la piel y el tejido conectivo, y también en la formación de diversas neurohormonas. L - Triptófano: Función: Está inplicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente en la función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en la relajación y el sueño. L - Treonina: Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido L- Aspártico ayuda al hígado en sus funciones generales de desintoxicación. L - Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y balance de nitrógeno. Muchos aminoácidos forman proteínas (aminoácidos proteicos), mientras otros nunca se encuentran en ellas. Todos los aminoácidos que componen proteínas presentan un carbono asimétrico denominado alfa (por ser el carbono adyacente al grupo carboxilo). La unión entre aminoácidos se produce mediante un enlace peptídico. Algunos de ellos pueden ser sintetizados por el cuerpo humano. Los que no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano deben ser ingeridos en los alimentos. No hacerlo limita el
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desarrollo del cuerpo, ya que éste no es capaz de reponer las células de los tejidos que mueren o de crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. B.
CLASIFICACIÓN:
Se clasifican según sus radicales R. y hay varios tipos: -
Neutros polares: serina (Ser), treonina (Thr), cisterna (Cys), Tirosina (Tyr), asparagina (Asn), glutamina (Gln).
-
Neutros no polares ( apolares o hidrófobos): Glicina(Gly), alanina(Ala), valina(Val), leucina(Leu),
isoleucina(Ile),
Metionina(Met),
prolina(Pro),
fenilalanina(Phe),
triptófano(Trp). -
Con carga negativa (ácidos): ácido aspártico(Asp), ácido glutámico(Glu).
-
Con
carga
positiva
(Base_(química)básicos):
lisina(Lys),
arginina(Arg),
histidina(His). En los humanos, algunos aminoácidos se consideran esenciales (deben ser ingeridos en la dieta):
valina(Val),
leucina(Leu),
isoleucina(Ile),
fenilalanina(Phe),
Tyr,
Met,
Thr,
Lys,
arginina(Arg), histidina(His), Triptófano(Trp). Hay aminoácidos que no se consideran proteicos y aparecen en algunas proteínas. Son derivados de otros aminoácidos, es decir, se incorporan a la proteína como aminoácidos proteicos, y, después de haber sido formada la proteína, se modifican químicamente, como por ejemplo la hidroxiprolina. Los aminoácidos no proteicos se utilizan como neurotransmisores, vitaminas, etc. Por ejemplo la beta-alanina o la biotina. C.
PROPIEDADES:
Ácido-básicas.
Comportamiento de cualquier aminoácido cuando se ioniza. Cualquier aminoácido puede comportarse como ácido y como base, se denominan sustancias anfóteras. Los aminoácidos y proteínas se comportan como sustancias tampón. Cuando una molécula presenta carga neta cero está en su punto isoeléctrico. Ópticas. Todos los aminoácidos presentan un carbono asimétrico (exceptuando la glicina) por lo cual presentan isómeros. Si el amino está a la derecha se denomina D, si está a la izquierda L. Químicas.
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Las que afectan al grupo carboxilo (descarboxilación). Las que afectan al grupo amino (desaminación). Las que afectan al grupo R. D. NOMENCLATURA: Los aminoácidos que se obtienen en la hidrólisis de proteínas son alfa aminoácidos estos compuestos pueden nombrarse de acuerdo con las reglas de la UVIQPA, pero más frecuentemente se emplean los nombres comunes. Aun cuando estos aminoácidos existen como +
-
iones dipolares, RCH(NH3 )COO , por razones históricas se nombran en el sistema de la VIQPA como se tuvieran la formula RCH(NH2)COOH3 Ejemplo:
E. F.
AMINOÁCIDOS BÁSICOS PARA LA VIDA:
Los aminoácidos fundamentales para la vida y que están codificados en el genoma son 21: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, selenocisteína, triptófano y valina.
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LAS PROTEÍNAS Las proteínas son los compuestos nitrogenados más abundantes del organismo, a la vez que fundamento mismo de la vida. En efecto, debido a la gran variedad de proteínas existentes y como consecuencia de su estructura, las proteínas cumplen funciones sumamente diversas, participando en todos los procesos biológicos y constituyendo estructuras fundamentales en los seres vivos. De este modo, actúan acelerando reacciones químicas que de otro modo no podrían producirse en los tiempos necesarios para la vida (enzimas), transportando sustancias (como la hemoglobina de la sangre, que transporta oxígeno a los tejidos), cumpliendo funciones estructurales (como la queratina del pelo), sirviendo como reserva (albúmina de huevo), etc. Las proteínas son biopolímeros de los alfa aminoácidos; las propiedades físicas y orgánicas de una proteína están determinadas por los aminoácidos que las constituyen. Las subunidades individuales de aminoácido se unen por enlaces amida, llamadas enlaces peptídico la figura que más adelante se muestra; Muestra la estructura general de un alfa aminoácido y de una proteína.
Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente en tal constitución sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión, atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos, según lo que se denomina " circulación entero hepática". Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar las proteínas, consumidas durante el ciclo vital.
ejemplos 1.
Clases
2.
Función del ejemplo
de proteínas Proteínas estructurales
Colágeno
Tejido conectivo (tendones.etc.)
Enzimas
ADN. polinerasa
Replicar y reparar ADN
Proteínas de transporte
Hemoglobina
Transportar O2 a las células
Proteínas conductibles
Actína, miosina
Causan la contracción de los músculos
Proteínas protectoras
Anticuerpos
Forman un complejo con proteínas extrañas
Hormonas
Insulina
Regular el metabolismo de la glucosa
Toxinas
Veneno de víbora
Incapacitar a los animales
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Los péptidos son cadenas lineales de aminoácidos enlazados por enlaces químicos de tipo amídico a los que se denomina Enlace Peptídico. Así pues, para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como: a) Oligopéptidos.- si el nº de aminoácidos es menor 10. -
Dipéptidos.- si el nº de aminoácidos es 2.
-
Tripéptidos.- si el nº de aminoácidos es 3.
-
Tetrapéptidos.- si el nº de aminoácidos es 4.
-
etc...
b) Polipéptidos o cadenas polipeptídicas.- si el nº de aminoácidos es mayor 10. Cada péptido o polipéptido se suele escribir, convencionalmente, de izquierda a derecha, empezando por el extremo N-terminal que posee un grupo amino libre y finalizando por el extremo C-terminal en el que se encuentra un grupo carboxilo libre, de tal manera que el eje o esqueleto del péptido, formado por una unidad de seis átomos (-NH-CH-CO-), es idéntico a todos ellos. Lo que varía de unos péptidos a otros, y por extensión, de unas proteinas a otras, es el número, la naturaleza y el orden o secuencia de sus aminoácidos. El enlace peptídico es un enlace covalente y se establece entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) del aminoácido contiguo inmediato, con el consiguiente desprendimiento de una molécula de agua. Por otra parte, el carácter parcial de doble enlace del enlace peptídico (-C-N-) determina la disposición espacial de éste en un mismo plano, con distancias y ángulos fijos. Como consecuencia, el enlace peptídico presenta cierta rigidez e inmoviliza en el plano a los átomos que lo forman.
Las proteínas son moléculas muy complejas en cuya composición elemental se encuentran siempre presentes carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría de ellas también incluye en su composición al azufre y en algunas se observa además la presencia de fósforo, hierro, zinc, molibdeno. Desde el punto de vista estructural, los elementos químicos que constituyen a las proteínas se encuentran distribuidos en bloques o unidades estructurales que son los aminoácidos, que unidos entre si integran una estructura polimérica; las proteínas son fundamentalmente polímeros de aminoácidos. Hay dos tipos principales de proteínas: las simples que están constituidas únicamente por aminoácidos, y las proteínas conjugadas que son las que tienen en su composición otras moléculas diferentes además de aminoácidos.
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ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS: La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio. El primer nivel estructural que se puede delimitar en una proteína, está constituido tanto por el número y la variedad de aminoácidos que entran en su composición, como por el orden también llamado secuencia en que se disponen éstos a lo largo de la cadena polipeptídica, al unirse covalentemente por medio de sus grupos amino y carboxilo alfa. A este primer nivel se le llama estructura primaria. El segundo nivel estructural se refiere a la relación espacial que guarda un aminoácido con respecto al que le sigue y al que le antecede en la cadena polipeptídica; en algunos casos el polipéptido entero, o algunas zonas de éste se mantienen extendidas, mientras que en otros casos se enrollan en forma helicoidal como si formaran un resorte. A este segundo nivel se le llama estructura secundaria. Existen dos tipos de estructura secundaria: 1. la a(alfa)-hélice 2. la conformación beta 1.
Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
2.
En esta disposición los aa. no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada.
Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína. El tercer nivel estructural se refiere a la relación espacial que guardan entre sí las diferentes zonas o áreas de cada cadena polipeptídica que forman a una proteína. A este nivel se le llama estructura terciaria. En una proteína compuesta de una sola cadena polipeptídica, el nivel máximo de estructuración corresponde precisamente a su estructura terciaria. Cuando se trata de una proteína oligomérica, que es aquel tipo de proteína que esta compuesta de más de una cadena polipeptídica, se puede considerar un siguiente nivel de organización, que se refiere a ala manera en que cada cadena polipeptídica en la proteína se arregla en el espacio en relación con las otras cadenas polipeptídicas que la constituyen. A este nivel estructural se le llama estructura cuaternaria. La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas, hormonales. Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
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1.
el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.
2.
los puentes de hidrógeno
3.
los puentes eléctricos
4.
las interacciones hifrófobas.
DESNATURALIZACIÓN: Muchas moléculas proteicas sólo retienen su actividad biológica dentro de una fluctuación muy limitada de temperatura y de pH. La exposición de proteínas solubles o globulares a pH extremos o a temperaturas elevadas, les hace experimentar un cambio conocido como desnaturalización, el efecto más visible del cual, consiste en un descenso de su solubilidad. Puesto que los enlaces químicos covalentes del esqueleto peptídico de las proteínas no se rompen durante este tratamiento relativamente suave, se lha llegado a la conclusión de que la estructura primaria permanece intacta. La mayoría de las proteínas globulares experimentan el proceso de desnaturalización cuando se calientan por encima de 60°-70° C. La formación de un coágulo insoluble blanco cuando se hierve la clara de huevo es un ejemplo común de desnaturalización térmica. La consecuencia más significativa de la desnaturalización es que las proteínas pierden su actividad biológica característica, por ejemplo, al calentar las enzimas se suele perder su capacidad catalítica. La desnaturalización consiste en el desplegamiento de la estructura nativa plegada característica de la cadena polipeptídica de las moléculas de las proteínas globulares. Cuando la agitación térmica provoca que la estructura nativa plegada se desarrolle o se distienda, originando una cadena libremente ondulada, la proteína pierde su actividad biológica. El estudio de las proteínas es una de las principales ramas de la bioquímica, y no hay una división clara entre la química orgánica y la bioquímica de estas sustancias. En este capitulo se iniciara el estudio de las proteínas conociendo sus constituyentes, los aminoácidos. Se describirá también como se unen estos monómeros para formar una proteína polímera y como dependen las propiedades de la proteína de la de sus aminoácidos. Estos fundamentos son necesarios para el estudio de la estructura y función de las proteínas en un curso de bioquímica.
Los aminoácidos están ampliamente difundidos en la naturaleza. Análogamente como las moléculas de la glucosa representan el material de construcción para los carbohidratos micromoleculares naturales; el almidón y la celulosa las moléculas de aminoácidos, de la misma manera, son ladrillitos a partir de las cuales están construidas todas las proteínas vegetales y animales. La diferencia consiste solamente en que para el almidón y la celulosa sirve como monómero una sustancia, la glucosa, mientras que en la composición de cada proteína entran distintos aminoácidos. Los aminoácidos se encuentran en la naturaleza tanto en la forma libre como tanto formando parte de la composición de otros compuestos.
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Propiedades químicas; por cuanto en la composición podemos expresar de las moléculas de estas sustancias entran grupos funcionales cuyo comportamiento conocemos, se puede suponer que los aminoácidos acusaran tanto las propiedades de los ácidos como las bases.
Ahora es el momento de conocer las sustancias macromoleculares naturales que contienen nitrógeno: se trata de las proteínas. Las proteínas constituyen la parte componente más importante de los organismos. Estas se contienen en el protoplasma y en el núcleo de todas las células vegetales y animales y son principales portadores de la vida. Según la definición de F. Engel “La vida es la modalidad de existencia de los cuerpos albuminoideos”
E.Fiseher y otros científicos lograron sintetizar polipéptidos en cuyas moléculas entraban cerca 20 radicales aminoácidos unidos por medio de enlaces polipeptidicos. Estos polieptidicos, por algunas de sus propiedades, por ejemplo la capacidad de desintegrarse por las enzimas, recordaban las proteínas, aunque, por supuesto, distaban mucho de ser estas.
Las proteínas tienen pesos moleculares muy grandes que varían entre diez mil y diez millones. Las proteínas, como los polisacáridos, son polímeros. Sin embargo, a diferencia de los polisacáridos, las proteínas no se forman con un solo monómero o con algunos monómeros. Por hidrólisis total de las proteínas se forman algunas mezclas de aminoácidos, se encuentran formadas por unos 20 aminoácidos, aproximadamente.
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III.
MATERIALES Y REACTIVOS:
Materiales:
Mechero de Bunsen.
Seis tubos de ensayo.
Rejilla.
Espátula.
Piseta
Pinza para tubo de ensayo
Baño de María
Reactivos:
Etanol.
C2H6O
Ácido clorhídrico
HCl
Ácido nítrico
HNO3
Hidróxido de sodio al 20%.
NaOH
Sulfato cúprico al 1%.
CuSO4
Ninhidrina.
Millon.
-----
Nitrato de sodio.
NaNO3
Albúmina.
Clara de huevo
Caseína.
Leche
Glicina.
H2N-CH2COOH
Cistina.
2[ - SCH2CH(NH2)COOH]
Asparagina.
H2NCOCH2CH (NH2) COOH
Lisina.
H2N(CH2)4CH(NH2)COOH
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IV.
PROCEDIMIENTO, DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTAL:
ENSAYO Nº 01. COAGULACIÓN:
Se dispuso de 6 tubos de ensayo, a cada uno de ellos se echó 2 mL de la solución de clara de huevo. El primer tubo se calentó y se observó, al segundo tubo se agregó 4 mL de etanol, al tercero se añadió gotas de ácido clorhídrico concentrado, al cuarto se agregó ácido nítrico concentrado y al quinto una solución de NaOH al 20%. El sexto tubo se usó para comparar. Luego se observó y anotó en los casos que se ha formado la coagulación. Y se repitió el ensayo con la solución de caseína.
ALBUMINA:
REACCIONES:
OBSERVACIÓN: La albúmina en el primer tubo de ensayo reacciona en presencia de calor, formando un coagulo de color BLANCO, en el segundo tubo reacciona con el etanol formando un coagulo de color BLANCO, en el tercer tubo reacciona con acido clorhídrico formando un coagulo de color BLANCO, en el cuarto tubo reacciona con acido nítrico formando un coagulo de color BLANCO, en el quinto tubo no hubo reacción con el hidróxido de sodio.
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CASEÍNA
REACCIONES:
OBSERVACIÓN: La caseína en el primer tubo de ensayo reacciona en presencia de calor, formando una SOLUCION INCOLORA, en el segundo tubo no reacciona con el etanol, en el tercer tubo reacciona con acido clorhídrico formando un coagulo de color BLANCO, en el cuarto tubo reacciona con acido nítrico formando un coagulo de color BLANCO, en el quinto tubo reacciona con el hidróxido de sodio formando una SOLUCION INCOLORA.
DISCUSIÓNES: La desnaturalización de la proteína ocurre cuando las atracciones intermoleculares débiles conservan con delicadeza la estructura terciaria de una proteína globular. Con frecuencia un ligero cambio en la temperatura o en el pH altera su estructura terciaria la que es causante de que la proteína se desnaturalice. La desnaturalización se efectúa en condiciones tan suaves que la estructura primaria permanece intacta, pero la estructura terciaria se desdobla de una forma globular específica a una cadena enrollada al azar.
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ENSAYO Nº 02. REACCIONES DE BIURET.
En un tubo de ensayo se echó 2 mL de solución de clara de huevo, agregar 1 mL de NaOH al 40%, luego se añadió gota a gota la solución de sulfato cúprico al 1%, se agitó y se continuó añadiendo hasta notar cambio. Luego se repitió el ensayo con la solución de caseína y con los aminoácidos.
REACCIONES:
Asparagina:
OBSERVACIÓN:
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La albumina, cistina y esparacina reaccionan con el sulfato de cobre en medio alcalino, dando soluciones en diferentes tonos azules. El resto de las muestras (caseina, glicina y lisina) no reaccionan con el sulfato de cobre quedando soluciones de color en tonos celestes.
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DISCUSIÓN: El reactivo de Biuret reacciona frente a las proteínas y aminoácidos dando a la solución una coloración azul.
ENSAYO Nº 03. REACCIÓN XANTOPROTÉICA.
Se echó en un tubo de ensayo 2 mL de la solución de clara de huevo, se añadió 1 mL de ácido nítrico concentrado, y se calentó en baño maría por 2 – 3 minutos, luego de enfriar se añadió hidróxido de sodio al 40% hasta que la solución sea fuertemente calcina. Se observó los cambios de coloración y otros detalles. Se repitió el ensayo con soluciones de caseína y aminoácidos.
.
REACIONES:
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OBSERVACIÓN: La albúmina con ácido nítrico en presencia de calor (Baño de María) coagula de color amarillo, al enfriar se le agrega NaOH precipitando de color naranja. La caseína mas el acido nítrico en presencia de calor no reacciona observándose una solución incolora, la que se enfría, y con la adición del NaOH, nos da un precipitado amarillo, concluyendo que la caseína solo reacciona en medio alcalino. La glicina con el acido nítrico en presencia de calor no reacciona, esta solución incolora se enfría, luego se adiciona NaOH, dando una solución incolora. La cistina no reacciona con el acido nítrico en presencia de calor, esta solución incolora se enfría, luego se adiciona NaOH dando un precipitado amarillo tenue. La asparagina mas acido nítrico en presencia de calor no reacciona, esta solución incolora se enfría y al adicionar NaOH reacciona violentamente liberando calor, quedando una solución incolora y la lisina mas acido nítrico en presencia de calor no reacciona, esta solución incolora se enfría y al adicionar NaOH reacciona liberando un gas de color blanco, quedando una solución incolora.
DISCUSIÓN: De lo observado deducimos
que el reactivo
xantoprotéica solo reacciona con las
proteínas. Por lo tanto este reactivo es selectivo y se emplea para la identificación de proteínas
ENSAYO Nº 04. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS.
Se dispuso de 6 tubos de ensayo, al primero se echó 5 mL de agua, al segundo 5 mL de la solución de clara de huevo, al tercero 5 mL de agua y 4 gotas de HCl al 10%, al cuarto 5 mL de solución de clara de huevo y 4 gotas de HCl al 10%, al quinto 5 mL de agua y 4 gotas de solución de NaOH al 10%, al sexto 5 mL de solución de clara huevo y 4 gotas de NaOH al 10%. A cada tubo agregar 2 mL de solución de sulfato de cobre al 10% y se observó los resultados.
ALBUMINA
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REACCIONES:
OBSERVACIÓN: La reacción de la albúmina frente al CuSO4 (tubo 2) nos dio un precipitado de color celeste, frente al HCl (tubo 4) precipitó de color azul claro, y frente al NaOH (tubo 6) precipito de color violeta. De esto deducimos que las proteínas precipitan en tono azul - violeta con CuSO4 en medio ácido y básico respectivamente, caracterizando este ensayo para la identificación. de las proteínas.
CASEINA
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REACCIONES:
ENSAYO Nº 05. REACCIÓN CON LA NINHIDRINA.
En un tubo de ensayo se echó 1 mL de una solución de aminoácidos, luego se agregó 5 gotas de la solución de Ninhidrina, se calentó a ebullición por 2 – 5 minutos. La coloración azul o violeta nos indicaba la presencia de un aminoácido. Se repitió el ensayo con otros aminoácidos, con la solución de albúminas y con la solución de caseína.
REACCIONES:
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OBSERVACIÓN: A los tubos 1, 2, 3, 4, 5 y 6 conteniendo albumina, caseina, glicina, cistina, asparagina y lisina respectivamente, se le añadió el reactivo de ninhidrina y se calentó a ebullición. Todas estas soluciones (enfriadas) reaccionan con el nitrato de sodio dando soluciones en tonalidades violetas, con excepción de la asparagina que da una un color rojo, no reacciona.
DISCUSIÓN: La ninhidrina y el NaNO3 son reactivos que emplean calor para reaccionar con las proteinas y los aminoácidos formando soluciones de tonalidades violetas.
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ENSAYO Nº 06. REACCIÓN DE MILLON.
En un tubo de ensayo se echó 2 mL de la solución de clara de huevo, se agregó 5 gotas del reactivo de Millon y se calentó en un baño de agua hirviendo por 10 minutos, luego de enfriar a temperatura ambiente, se agregó 5 gotas de solución de nitrato de sodio. La aparición de un color rojo ladrillo nos indicaba un resultado positivo. Se repitió el ensayo con la solución de caseína y con soluciones de los aminoácidos.
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REACCIONES:
OBSERVACIÓN: La albúmina con ácido nítrico en presencia de calor (Baño de María) coagula de color amarillo, al enfriar se le agrega NaOH precipitando de color naranja. La caseína mas el acido nítrico en presencia de calor no reacciona observándose una solución incolora, la que se enfría, y con la adición del NaOH, nos da un precipitado amarillo, concluyendo que la caseína solo reacciona en medio alcalino.
DISCUSIÓN: De lo observado deducimos que el reactivo de Millón solo reacciona con las proteínas. Por lo tanto este reactivo es selectivo y se emplea para la identificación de proteínas, ya que con éstas el reactivo forma precipitados de color rojo ladrillo
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V.
CONCLUSIONES:
Aprendimos a diferenciar y reconocer las proteínas y aminoácidos
en las
distintas reacciones realizadas. Pudimos observar las diferentes reacciones que se realizaron para el tratamiento específico de las proteínas (albúmina). Las proteínas constituyen una de las moléculas más importantes en el organismo, ya que cumple muchas funciones. La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a su desnaturalización por los agentes indicados, que al actuar sobre la proteína la desordenan por la destrucción de su estructura terciaria y cuaternaria. Las reacciones se utiliza en trabajos analíticos, así como en la visualización de las bandas de los aminoácidos después de su separación por electroforesis o por cromatografía. Las proteínas están constituidos por aminoácidos, por los cuales los métodos se basan en el reconocimiento de los aminoácidos. Las proteínas, debido al gran tamaño de sus moléculas, forman con el agua soluciones coloidales. Estas soluciones pueden precipitar con formación de coágulos al ser calentadas a temperaturas superiores a los 70 °C o al ser tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc.
VI.
RECOMENDACIONES:
Recomendaría la atención a la hora de la reacción donde presenta una etapa de coloración de los reactivos. Tener en cuenta las explicaciones del profesor en las distintas practicas que se realiza en los laboratorios. Tener en cuenta que la temperatura es bastante importante en la coloración y reacción Realizar con cuidado los ensayos de la práctica, puede ocasionar quemaduras u otros daños.
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VII.
CUESTIONARIO:
1.- Describa otros dos ensayos para aminoácidos.
Reacción de Ehrlich: La presencia de anillos aromáticos fenólicos o nitrogenados en la cadena lateral de los Aminoácidos se puede identificar mediante la reacción con ácido sulfanílico y nitrito de Sodio por formación de sales de Diazonio fuertemente coloreadas permitiendo así detectar la presencia de Tirosina e Histidina libres o formando péptidos y proteínas. En 5 tubos de ensayo rotulados como: blanco, triptófano, problema, albúmina de huevo, proteína de trigo. Agregue a cada tubo en el siguiente orden: 1 mL de ácido sulfanilico 0.5% y 1 mL de Nitrito de sodio, mezcle bien y deje en
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reposo durante 15 minutos. -
Luego a cada tubo agregue 1 mL de la solución correspondiente al rótulo.
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Mezcle y adicione a cada tubo 0.5 mL. de NH4OH 10%.
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Observe y anote los resultados.
Reacción de Hopkins Cole El anillo indólico presente en la cadena lateral de los alfa-aminoácidos libres o haciendo parte de péptidos y proteínas se puede reconocer mediante reacción con el ácido glioxílico a pH ácido, puesto que forma complejos de coloración violeta o amarillo violeta, permitiendo así identificar al triptófano. -
Rotule 5 tubos de ensayo como: blanco, triptófano, problema, albúmina de huevo y harina de trigo.
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Adicione a cada uno 2 mL. de la solución correspondiente y 2 mL. del reactivo de Hopkins Cole.
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Mezcle bien el contenido y adicione a cada tubo por las paredes lenta y cuidadosamente, sin mezclar 1 mL. de ácido sulfúrico concentrado, la formación de un anillo violeta en la interfase es prueba positiva para el triptófano.
2.- Cuál es la diferencia entre una proteína simple y una proteína conjugada?
proteínas simples: formadas exclusivamente por -aminoácidos, como es el caso de la ubiquitina, una proteasa intracelular formada por 53 AA.
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proteínas conjugadas: que contienen además de la cadena polipeptídica un componente no aminoacídico llamado grupo prostético, que puede ser un azúcar, un lípido, un ácido nucleico o simplemente un ión inorgánico. La proteína en ausencia de su grupo prostético no es funcional, y se llama apoproteína. La proteína unida a su grupo prostético es funcional, y se llama holoproteína (holoproteína = apoproteína + grupo prostético). Son proteínas conjugadas la hemoglobina, la mioglobina, los citocromos, etc. En la figura inferior derecha se representa el citocromo c, donde el grupo prostético (representado en color verde) es el grupo hemo.
3.- Describa la estructura y nombre de 10 aminoácidos.
Todas las proteínas son cadenas lineales compuestas de algunos de estos veinte aminoácidos.
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VIII.
BIBLIOGRAFÍA :
QUIMICA ORGÁNICA FUNDAMENTAL, LOUIS F. FISER - Mary Fiser. Edt. Alahambra .s.a. Pgs. 194 –207 ta
QUIMICA ORGÁNICA, Jhon Mac Morry. Edición 5 . Pgs. 748 – 698, 545 QUIMICA ORGÁNICA. L. Finar. Edt. Alahambra. s.a. Pps .587 – 597 http://www.alimentacion-sana.com.ar/informaciones/novedades/aminoacidos.htm http://www.arrakis.es/~lluengo/proteinas.html http://es.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cido http://www.zonadiet.com/nutricion/amacido.htm http://www.ehu.es/biomoleculas/AA/aa1.htm
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