AMINOACIDOS Y PROTEINAS. Carolina Aguileraa, Cristian Castañedab
[email protected],
[email protected]
Universidad del Valle, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Departamento de Química, Cali-Colombia Fecha de realización: 05 de Diciembre de 2015 Fecha de entrega: 15 de Enero de 2016 RESUMEN En la práctica se realizaron algunas reacciones de los aminoácidos y proteínas, además se comprobó cualitativamente qué efectos pueden tener factores como la temperatura y sustancias como ácidos o sales en estos. Palabras claves: aminoácidos, proteínas, ácidos , sales.
OBJETIVOS
Realizar algunas reacciones de los aminoácidos y proteínas. Comprobar de una forma visual, que efectos parciales o definitivos pueden causar la temperatura y sustancias como ácidos o sales en aminoácidos y proteínas.
1 g de oxido de cobre pulverizado
METODOLOGIA EXPERIMENTAL 1. Acidez de aminoácidos. 2. Formación de una sal compleja de ácido amino acético. 0,2-0,3 g acido Aminoacetico
Hervir durante varios minutos. ¿Que se observa?
5 mL agua
1
10 gotas de NaOH
¿Que se
Colocar el filtrado en una capsula de porcelana y se evapora en un baño maría hasta la aparición de cristales.
6. 7. Reacción coloreada del formaldehido para proteínas. 0,2 mL sln clara de huevo
Filtrar los cristales formados y calcular el porcentaje de rendimiento.
3. 4. 5. Reacción Xantoproteica.
1 gota sln formaldehido
3 gotas deH2SO4
1.0 mL sln clara de0,4-0,6 mL huevo
HNO3conc.
¿Que se
¿Qué sucede?
DATOS Y RESULTADOS 1. Acidez de aminoácidos.
2
2. Formación de una sal compleja de ácido amino acético.
3.Coagulacion de la albumina.
Tabla 2. Datos obtenidos Parámetro Cantidad g (±0.0001) Capsula vacía 36,5891 capsula con muestra 36,8050 Muestra experimental 0,2209
4. Reaccionxantoproteica. Solución de Clara de huevo Mas HNO3 conc.
1. Cálculo del reactivo límite. Oxido de cobre II 1,01 g CuO x
1 mol CuO 79,545 g CuO
Mas 10 gotas de NaOH
¿ 0, 0127 mol CuO
Observaciones Inicialmente la mezcla fue blanca, viscosa y en el fondo de color amarillo, al calentarlo la coloración se tornó amarilla. Al adicionarle NaOH la mezcla se tornó de color naranja.
Acido Aminoacetico: 0,23 g C 2 H 5 N O2 x
5. Reacción de Biuret.
1 mol C 2 H 5 N O2 75,07 g C2 H 5 N O2
6.Reacción coloreada del formaldehido para proteínas.
−3
¿ 3,0638 x 10 mol C2 H 5 N O2 El reactivo limitante es el ácido amino acético. 2. Cálculo peso teórico de la sal compleja de ácido amino acético: 3,0638 x 10−3 mol C2 H 5 N O2 ×
×
1 mol producto 1 mol C 2 H 5 N O2
138,54 g producto =0 , 4245 g 1 mol producto
Observaciones
Con 3 gotas de H2SO4Conc.
se formó un precipitado blanco y se veian dos fases
No se observó un cambio notable en la solucion precipitado blanco.
DISCUSIÓN
3. Porcentaje de rendimiento (%R) R=
Solución de Clara de huevo Con 1 gota de formaldehido
Acidez de los aminoácidos:
Peso Teorico ×100 Ec. 1 Pesoexperimental
En el tubo de ensayo al adicionar 0.1 mL de glicina al 2% y gotas de fenolftaleína al 1% se observo una coloración blanca lechosa, como se observa en la figura 1 en la solución que al
Aplicando la Ec 1 obtenemos un % de rendimiento del 52,04%. 3
pasar el tiempo, esta se torno incolora, como se muestra en la figura 2. Esto se debe a que la glicina es un aminoácido no esencial, es decir que el cuerpo humano lo puede sintetizar, aun cuando no se ha introducido en el cuerpo a través de los alimentos que se ingiere. Este como todos los aminoácidos se les considera anfótero, ya que al reaccionar con ácidos o, bases para dar un catión o anión respectivamente:
Figura 2. Acidez de aminoácidos, después de cierto tiempo
La siguiente tabla muestra los valores de PK a para algunos aminoácidos, de entre los cuales está la glicina que tiene un PKa1 de 2.34, que indica que el grupo –COOH es un acido relativamente fuerte, para la otra constante, PKa2 el valor es de 9.78 lo que indica que el grupo amino protonado.-NH3+ es un acido tanto débil, indicando asi que el aminoácido glicina es de carácter acido que básico.1 Reacción 1. Anforerismo de aminoácidos
Figura 1.Acidez de aminoácidos Tabla con valores de PKa para aminoácidos Formación de una acidoaminoacético:
4
sal
compleja
de
En esta parte de la práctica se quiso ver la formación de una sal compleja a partir de glicina y oxido de cobre (II); la glicina ejerce un efecto protector de compuestos con una eficiente capacidad de reducción en este caso por iones cúpricos y, como consecuencia de ello, disminuye la generación de radicales hidroxilo; es probable que esta acción haya ocurrido como consecuencia de la formación del complejo constituido por glicina y cobre, de tal manera que no se dispondría de Cu-II para oxidar cierto tipo de compuestos reductores como por ejemplo el ácido ascórbico y formar radicales hidroxilo. CH2–COOH NH2
+ CuO
a la mala manipulación de los reactivos o impurezas de estos o a que no hubo un reacción completa pues siempre hay un 3 reactivo limitante. Coagulación de la albumina Se tomaron 5 tubos de ensayo, a cada uno se le adiciono 1 mL de clara de huevo, y se realizaron las siguientes pruebas: Tubo #1: calentamiento: la solución se sometió a calentamiento, pero no se obtuvo ninguna observación de la coagulación, ya que al preparar la solución de clara de huevo, esta quedo aguada , dificultando el proceso. Tubo #2: Adición 4 mL de etanol: al adicionar este alcohol a la solución clara de huevo se observo la solución de color blanca con un pequeño aro blanco en su superficie. Como se puede ver en la Figura No3.
H2O
Tubo #3 Adición gotas de acido clorhídrico al 37%: se observo que la solución tomo un color blanco lechoso con pequeños coágulos blancos en la superficie de la solución. Como se ve en la figura No 3.
Se ha mostrado que la glicina ligada al Cu-II puede formar un complejo [Gly-Cu]+ cuyo pico de máxima absorción es a 732 nm, mientras que el complejo [Cu-Gly ] 2 tiene un pico máximo a 624 nm16. Asimismo, se ha sugerido que se formaría un complejo de bis-glicinatoCu-II, que tendría una estructura tetracoordinadaplanar, en la cual las moléculas de agua estarían excluidas de las posiciones axiales del cobre 16.
Tubo # 4 Adición de Acido nítrico al 60-70%: se observo que la solución toma un color amarillo claro con coágulos en la superficie de color amarillo. Como se visualiza en la figura No 3. Tubo #5 : Adición de hidróxido de sodio al 50%: se observo una solución aceitosa de color amarillo muy claro con burbujas en la superficie, como se puede ver en la figura No 3.
Experimentalmente se adicionó el agente oxidante CuO a la glicina esta solución se calentó y se vio la formación de un precipitado de color negro en la superficie y en el fondo, en la mitad la coloración fue azul. Por último se filtró y se secó en el horno el filtrado, formándose así unos cristales que según lo mencionado anteriormente sería el complejo [Gly-Cu]+; estos cristales fueron pesados y se compararon con los datos teóricos dando un porcentaje de error del 39% que es un valor significativamente alto y cuyas causas de ese valor se puede haber debido a un mal filtrado,
Reacciones: Coagulación de la albumina4
Con etanol 5
Al someter la solución a calentamiento se observa que esta cambia de color de violeta a vinotinto, como se visualiza en la figura No 6
Con ácido nítrico
En soluciones alcalinas Cu +2 se complejan con las uniones de péptidos de proteínas resultando en la formación del color morado mencionado anteriormente. Este método es generalmente aplicable porque el número de enlaces peptídicos por unidad de peso para todas las proteínas es casi el mismo. Sin embargo, el método es un poco insensible siendo el límite menor de 0.25mg de proteínas.2
Con HCl
Con NaOH
Figura No 4.Formacion del complejo
Figura No 3.observaciones de Coagulación de la albumina Reacción de Biuret : Figura No 5.Reacción de Biuret
La reacción de biuret se basa en la formación de un compuesto de color violeta (ver figura No 5) que resulta cuando los iones cúpricos en medio alcalino se complejan con los electrones no saturados de los átomos de nitrógeno y oxígeno de los enlaces de todas las proteínas. La cantidad de color producido es proporcional a la concentración de proteínas y se puede medir espectrofotométricamente a 550 nm.
6
Reacción coloreada del formaldehido para proteínas: En esta última prueba al adicionar las gotas de formaldehido no se observó un cambio notable en la mezcla, al adicionarle las 3 gotas de H₂SO₄ se formó un precipitado blanco. La reacción se puede ver en la siguiente ecuación:
Esta reacción se da por la adición del ataque del grupo amino, este posee electrones libres y a su vez el carbonilo del formaldehido posee una carga positiva, esto provoca que se rompa el doble enlace del carbono con el oxígeno, quedando este con una carga negativa por lo tanto al protonarlo con el ácido sale en forma de agua, mientras que el grupo amino se desprende de su protón para formar un doble enlace con el carbono7.
Figura No 6 Reacción de Biuret después de calentamiento
Reacción Xantoproteica Esta reacción se debe a la formación de nitro derivadosaromáticos por reacción del ácido nítrico sobre losgrupos bencénicos que poseen algunos aminoácidoscomo la fenilalanina, la tirosina, y el triptófano. Por lotanto, la dan positiva todas aquellas proteínas quetengan aminoácidos aromáticos en su molécula
PREGUNTAS
1. En que consiste la prueba de Millon? Cuales proteínas dan positiva dan esta prueba? Cual es la reaccion química fundamental?
Para este experimento se quiso apreciar si la ovoalbúmina de la clara de huevo contiene aminoácidos aromáticos y que según los resultados mostrados anteriormente en la sección correspondiente dieron positiva a esta prueba ya que se vio la formación de un compuesto aromático nitrado de color amarillo, cuando la proteína fue tratada con ácido nítrico concentrado.
La prueba de Millón consiste en adicionar el reactivo de Millón (mezcla de nitrato mercuroso y mercurio en ácido nítrico) a las proteínas, en el cual se obtiene un precipitado blanco y que al hervir se vuelve rojo Las proteínas que dan positiva la prueba de Millón son las que tienen tirosina, pues la reacción de la proteína con el reactivo de Millón se debe a la presencia de grupos hidroxifenilos (C6H5OH) en la molécula proteica. Cualquier compuesto fenólico que no esté sustituido en la posición 3, 5, como la tirosina, fenol y timol, dan lugar a la reacción.
La prueba da resultado positivo en aquellas proteínas con aminoácidos portadores de grupos bencénicos, especialmente en presencia de tirosina. Si una vez realizada la prueba se neutraliza con un alcalino vira a un color anaranjado oscuro. 6 7
La reacción química fundamental con albúmina es:
Proteínas Globulares: Están constituidas por cadenas polipeptídicas plegadas estrechamente, de modo que adoptan formas esféricas o globulares compactas. Son solubles en sistemas acuosos, su función dentro de la célula es móvil y dinámica. Ej: (enzimas, anticuerpos, hormonas).Existen proteínas que se encuentra entre las fibrosas por sus largas estructuras y las globulares por su solubilidad en las soluciones salinas. Ej. (Miosina, fibrinógeno).
2. Por que el acido nítrico colorea la piel de amarillo? Que sucede en esta reaccion? El acido nítrico concentrado colorea la piel de amarillo debido a que en la piel hay presentes proteínas que poseen anillos aromáticos, en esta reacción los núcleos aromáticos se nitran formando acido pícrico, el cual le da el color amarillo característico. 3. Describa el ensayo de la reacción coloreada del formaldehido para proteínas. El ensayo de la reacción coloreada del formaldehído para proteínas es el siguiente:
5. Que es el punto isoeléctrico de una proteína? El punto isoeléctrico es el pH al que una sustancia anfótera tiene carga neta cero. El concepto es particularmente interesante en los aminoácidos y también en las proteínas. A este valor de pH la solubilidad de la sustancia es casi nula. Para calcularlo se deben utilizar los pKa
Los pKa a considerar para esta ecuación, en una tabla de pH, son los que contienen a la especie química con carga igual a cero, cuando tienen más de un pKa).Las moléculas complejas, tales como las proteínas, se combinan con los iones hidrógeno y con otros iones presentes en la disolución, dando lugar a la carga neta de la molécula. A la concentración de iones hidrógeno, o al pH, para el cual la concentración del ion híbrido de una proteína es máxima y el movimiento neto de las moléculas de soluto en un campo eléctrico es prácticamente nulo, se le denomina punto isoeléctrico. Los aminoácidos pueden existir como sal interna, llamada zwitterion.Esto ocurre porque el protón del grupo carboxilo es abstraído por el grupo amino NH2que está en posición alfa y que dando este como grupo amonio NH4
Al adicionar una solución diluida de formaldehído, la amina primaria ataca el carbonilo del aldehído formando una imina con salida de agua, donde al quedar bloqueado el grupo amino, desaparece el carácter anfotérico de amino, por lo que al adicionar el acido sulfúrico concentrado, se forma una capa separada en el fondo del tubo. Este método de valoración se llama N-formol y se utiliza para determinar amino ácido libres totales en alimentos hidrolizados de proteínas y líquidos biológicos.
4. Que es una proteína globular? 8
6. Escriba las formulas de los siguientes aminoácidos: alanina, leucina, valina, prolina,fenilalanina, triptófano, cisteína, arginina, histadina, tirosina.
proporcional a la concentración de proteínas presentes en dicha solución.
las
Las reacciones de reconocimiento de las proteínas son, reacciones de precipitación y reacciones coloreadas.
BIBLIOGRAFIA 1.http://www.quimitube.com/elcomportamiento-acido-base-de-losaminoacidos(http://www.quimitube.com/elcomportamiento-acido-base-de-losaminoacidos (Visitado el martes 12 de enero de 2016) 2. http://www.doschivos.com/trabajos/biologia/88. htm (Visitado el martes 12 de enero de 2016) 3. http://myslide.es/documents/aminoacidosyprot einas-559397cca042a.html. (Visitado el martes 12 de enero de 2016) 4. http://www.edu.xunta.es/centros/iesquiroga/sys tem/files/inicio/depart/bioloxia/materialbio/labbi o2bac/prot.pdf. (Visitado el martes 12 de enero de 2016) 7. Como se determina la presencia de azufre en las proteínas?
5. https://es.scribd.com/doc/50762402/REACCIO N-XANTOPROTEICA-1 (Visitado el martes 12 de enero de 2016)
La presencia de azufre en las proteínas se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negro desulfuro de plomo. Ésta reacción se basa en la separación mediante un álcali, del azufre de los aminoácidos, el cual al reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el sulfuro de plomo.
6 https://es.scribd.com/doc/50762402/REACCIO N-XANTOPROTEICA-1 (Visitado el martes 12 de enero de 2016)
CONCLUSIONES
7. http://www.buenastareas.com/ensayos/Amino %C3%A1cidos-Prote
La intensidad del color producido en una solución de reacciones coloreadas es 9
%C3%ADnas/3387845.html . martes 12 de enero de 2016.
(Visitado
el
10
11
