PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS Y LAS PROTEINAS

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Prctica nmero 2

Bioqumica

Prctica nmero 2PROPIEDADES DE LOS AMINOCIDOS Y LAS PROTEINASDylan Xavier Mendieta Bentez. 3er Semestre

PROPIEDADES DE LOS AMINOCIDOS Y LAS PROTEINAS

Las protenas son compuestos a base de carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y generalmente azufre y fsforo; Todas las enzimas, algunas hormonas y muchos componentes estructurales importantes de la clula son protenas. Las protenas son macromolculas que presentan pesos moleculares entre 5000 y muchos millones de Dalton. Todas las protenas estn compuestas por componentes ms simples llamados aminocidos unidos mediante enlace peptdico. En base a su composicin cada una de estas molculas muestran variaciones en sus propiedades biolgicas, fsicas y qumicas debido a la secuencia especfica de aminocidos, que se conoce como estructura primaria. La protena refleja las propiedades de los aminocidos que la componen, y por lo tanto muestra propiedades caractersticas. En la naturaleza existen 200 tipos de aminocidos, de los cuales slo 21 forman parte de las protenas en general.Las plantas pueden sintetizar todos los aminocidos a partir de sustancias simples, los aminocidos que los animales no pueden sintetizar y que deben obtener en su alimentacin se llaman aminocidos esenciales, se consideran como esenciales 10 aminocidos: Fenilalanina, Triptfano, Lisina, Valina, Treonina, Metionina, Leucina, Isoleucina, Arginina e Histidina: estos dos ltimos son esenciales durante la infancia.Existen varios mtodos para la identificacin y cuantificacin de las protenas, pero la mayora tiene como principio alguna reaccin qumica caracterstica de los grupos R de los diferentes aminocidos.Los aminocidos son compuestos slidos; incoloros; cristalizables; de elevado punto de fusin (habitualmente por encima de los 200 C); solubles en agua; con actividad ptica y con un comportamiento anftero.La actividad ptica se manifiesta por la capacidad de desviar el plano de luz polarizada que atraviesa una disolucin de aminocidos, y es debida a la asimetra del carbono, ya que se halla unido (excepto en la glicina) a cuatro radicales diferentes. Esta propiedad hace clasificar a los aminocidos en Dextrogiros (+) si desvian el plano de luz polarizada hacia la derecha, y Levgiros (-) si lo desvian hacia la izquierda.El comportamiento anftero se refiere a que, en disolucin acuosa, los aminocidos son capaces de ionizarse, dependiendo del pH, como un cido (cuando el pH es bsico), como una base (cuando el pH es cido) o como un cido y una base a la vez (cuando el pH es neutro). En este ltimo caso adoptan un estado dipolar inico conocido como zwitterin.Fig. 1. Proceso de un aminocido.El pH en el cual un aminocido tiende a adoptar una forma dipolar neutra (igual nmero de cargas positivas que negativas) se denomina Punto Isoelctrico. Protenas. Dentro de las protenas podemos decir que son constituyentes qumicos fundamentales e imprescindibles en la materia viva porque:a) son los "instrumentos moleculares" mediante los cuales se expresa la informacin gentica; es decir, las protenas ejecutan las rdenes dictadas por los cidos nucleicos.b) son sustancias "plsticas" para los seres vivos, es decir, materiales de construccin y reparacin de sus propias estructuras celulares. Slo excepcionalmente sirven como fuente de energa.c) muchas tienen "actividad biolgica" (transporte, regulacin, defensa, reserva, etc...). Esta caracterstica diferencia a las protenas de otros principios inmediatos como glcidos y lpidos que se encuentran en las clulas como simples sustancias inertes.

Fig.2. Diagrama funciones enzimticas y el ADN.

OBJETIVOS GENERALES DE LA PRCTICA: Realizar algunas reacciones coloridas especficas para la identificacin de aminocidos que constituyen a una protena. Comprender la importancia de estas reacciones para distinguir protenas. Observar el efecto de algunos agentes fisicoqumicos sobre la solubilidad de las protenas

MATERIAL:

1 Gradilla 24 Tubos de ensayo Pipetas de 1, 5 y 10 mL 3 Vasos de precipitados de 100 mL. 1 Bao Mara a ebullicin 1 Pinzas para tubo 1 Agitador de vidrio

SOLUCIONES Y REACTIVOS:

SOLUCIONES PORCENTUALES:

Ninhidrina al 1 % en etanol al 96 % Acetato de plomo al 5 % Cloruro de bario al 5 % Cloruro de sodio al 5% Cloruro mercrico al 5 % Hidrxido de sodio al 10 % Hidroxido de sodio al 10 % Nitrito de sodio 30 % Nitrato de plata al 2 % Acido sulfanilico 0.5 %

Soluciones de aminocidos y protenas

Gelatina al 5 % Peptona al 5 % Albmina al 5 % Tirosina al 1 % Triptofano al 1 % Fenilalanina al 1% Cisteina al 1 % Arginina al 1 % Clara de huevo fresca y filtrada dil(1:4)

SOLUCIONES NORMALES:

cido clorhdrico 0.1 N Hidrxido de sodio 0.1 N Regulador de acetatos 0.1 M pH 4.7

Reactivo de BiuretReactivo de ElrichReactivo de MillonReactivo de Hopkins Cole

Reactivos:

cido actico glacial.cido ntrico concentradoHidrxido de amonio concentradoxido rojo de mercurioNitrito de sodioMagnesio en polvo o granallas.

TCNICAS DE IDENTIFICACIN DE PROTENAS Y AMINOCIDOS:

Algunas de las reacciones de identificacin cualitativa para protenas son:REACCIN DE LA NINHIDRINA:La ninhidrina (triceto hidrinina) reacciona con los grupos amino libres, con lo cual hay una descarboxilacin, dando lugar a un compuesto prpura violeta o azul, CO2, agua y el aldehdo correspondiente.cido oxlico saturado

Fig.3. Reaccin con ninhidrina.Es una reaccin general para compuestos con grupos amino, descubierta por Ruhemman, por lo que se usa comnmente para determinar la presencia de aminocidos y protenas. Es una reaccin con alta sensibilidad detecta una parte de alanina en 500,00 partes de agua. La prolina y la hidroxiprolina dan productos amarillos con la ninhidrina.Laninhidrinaes un poderoso agente reactivo comn para visualizar las bandas de separacin de aminocidos por cromatografa o electroforesis, tambin es utilizada con fines cuantitativos para la determinacin de aminocidos reacciona con todos los aminocidos alfa cuyopHse encuentra entre 4 y 8, dando una coloracin que vara de azul a violeta intenso. Este producto colorido (llamado prpura de Ruhemann) se estabiliza por resonancia, la coloracin producida por la ninhidrina es independiente de la coloracin original del aminocido. Esta prueba es positiva tanto para protenas como para aminocidos. en aquellos casos donde no da positiva la prueba de biuret y da positiva la de ninhidrina, indica que no hay proteinas, pero si hay aminoacidos libres.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Si es necesario calentar en bao Mara 1 o 2 minutos.

El cambio de color a azul o violeta se debe a la presencia de grupos amino libres

A 1 mL de la solucin problema se le adicionan 5 gotas de la solucin de ninhidrina en etanol

Discusin de resultados:Esta reaccin tuvo gran inters ya que dio lugar a una reaccin coloreada de los aminocidos ,ampliamente utilizada para la identificin y sobre todo para su dedterminacin cuantitativa. La ninhidrina descarboxila y desamina el aminocido gracias a su fuerte poder oxidante.La ninhidrina reducida formada reaccin con una molecula de ninhidrina no reducida y con el amoniaco resultante de la desaminacin para formar un complejo que present coloracin violeta. De esta forma se puedo determinar cuantitativamente los aminocidos por espectrofotometra por ejemplo, gracias al dixido de carbono que se formara.REACCIN DE MILLONEl reactivo de Millon contiene una mezcla de nitritos y nitratos mercricos en cido ntrico concentrado. Debido a la presencia del grupo fenlico se produce un compuesto de color rojo.El reactivo de Millon se prepara disolviendo una parte demercurio(Hg) en una parte decido ntrico(HNO3). De esta forma, la presencia de cantidades relativamente altas de mercurio conduce a la formacin deNitratode mercurio (I) Hg2(NO3)2el cual en un medio fuertemente cido reacciona con elgrupo -OHde latirosina produciendo una coloracin roja caracterstica.Al finalizar lareaccin, durante la cual se desprende gran cantidad dexidos de nitrgeno, el reactivose puede diluir con dos veces su volumen enaguay deber serdecantadaalgunas horas despus lasolucinclara sobrenadante..

Fig.4. Reaccin de Millon.PROCEDIMIENTO:

A 1 mL de las soluciones problemas se les adiciona de 2 a 5 gotas del reactivo de Millon

La aparicin de un color rojo ser una prueba positiva.

Se calienta en bao Maria a ebullicin.

REACCIN XANTOPROTEICASalkowsky descubri que los aminocidos con anillo aromtico pueden nitrarse con HNO3 concentrado, dando como resultado un compuesto amarillo que en solucin alcalina se vuelve anaranjado. Triptfano y Tirosina reaccionan rpidamente, pero Fenilalanina lo hace ms lento, por lo que es necesario adicionar H2SO4 concentrado para activar el anillo.

Fig.5. Reaccin Xantoproteica.

Cuando se trata una disolucin proteica en medio cido (ntrico concentrado) y a elevada temperatura se forman compuestos nitrofenlicos, que son de color amarillo. Esta reaccin es positiva para aminocidos aromticos activados como protenas en solucin, aunque es ms sensible cuando se encuentran perfectamente secas.Esta reaccin depende de la nitracin de los anillos bencnicos activados. La prueba resulta negativa para protenas que no contengan aminocidos aromticos activados, pero todas las protenas tienen todos los aminocidos, por tanto darn positiva a esta reaccin, formndose ms colorantes.PROCEDIMIENTO:

La aparicin de un color amarillo o naranja en la interfase ser prueba positiva.

Adicionar por estratificacin 1 ml de Hidrxido de amonio concentrado.

A 1 mL de la solucin problema se le adiciona 1 mL de cido ntrico concentrado, calentar la mezcla y enfriar

La reaccin XANTROPROTEICA es un mtodo que se puede utilizar para det