informe laboratorio
Short Description
Descripción: hipotesis...
Description
INFORME PRACTICA DE LABORATORIO LABORATORIO
MONICA MARIA RAMOS POVEDA: 1.120.564.189 YENNY PATRICIA PRADA PRADA SIBO: 1.073.674.940 YULY PAOLA PINILLA PINILLA: PINILLA: 1.120.573.356 RUBY YARITZA CARO ACEVEDO: 1.006.811.537
UNIVERDIDAD NACIONAL NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA DISTANCIA - UNAD CATEDRA: BIOQUIMICA ACACIAS – META 3 DE NOVIEMBRE 2016
RESÚMEN Los temas o prácticas que desarrollamos durante este laboratorio consto de procedimientos experimentales o pruebas químicas para identificar y analizar las macromoléculas como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos no sin antes poner en práctica las practica de la seguridad y normas de laboratorio; personales, para la utilización de productos químicos, para la utilización de instrumentación y las normas en caso de emergencia. Para las PROPIEDADES BIOQUÍMICAS DE LOS AMINOÁCIDOS; primero se clasificaron los aminoácidos, junto con su nombre y nomenclatura, e identificamos cuales son hidrofobicos y cuales solubles en el agua, para las p ruebas bioquímicas para identificar los aminoácidos, se debe tener en cuenta según la tonalidad que estos toman, por medio de la reacción de Ninhidrina con la cual se identifican los grupos alfa-amino libres, presentes en péptidos y proteínas, si el grupo amino es primario tomara una tonalidad violeta, amarillo para la prolina, y café para la asparagina, la reacción de REACCIÓN DE BIURET la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos formando un complejo de color violeta, REACCION XANTOPROTEICA. Los anillos aromáticos presentes en algunos aminoácidos reaccionan con ácido nítrico concentrado formando nitro derivados de color amarillo o anaranjado por lo cual esta reacción permite reconocer la presencia de Tirosina, Fenilalanina y Triptófano, REACCION DE MILLON ,El anillo fenólico tiene un comportamiento característico frente a las sales de Mercurio a pH ácido, formando complejos color rojo ladrillo con el anillo fenólico de la tirosina y las proteínas que la contienen, REACCION DE SAKAGUCHI El grupo guanidinio presente en la cadena lateral de la Arginina reacciona con soluciones de alfanaftol en presencia de Bromo en medio alcalino formando complejos coloreados rosados o rojos. Además nos enseñan los materiales los reactivos y los procedimientos según el tipo de reacción, de manera detallada. Las proteínas son uno de los principales componentes de todas nuestras células. Los aminoácidos (compuestos orgánicos), Los aminoácidos tiene tres tipos de reacciones químicas importantes: (1) reacciones debido a la presencia del grupo carboxilo (COO- ), (2) reacciones debidas al grupo amino (NH), y (3) reacciones debido al grupo R. Las reacciones debidas al grupo carboxilo y al grupo amino son generales y se dan para todos los aminoácidos. Las reacciones del radical R son reacciones específicas; por ejemplo, cisteína da una reacción para azufre, triptófano da ciertas reacciones de color debido a que su molécula contiene el grupo indol, tirosina da otras reacciones de color debido a su grupo fenólico, etc.
2
RESÚMEN Los temas o prácticas que desarrollamos durante este laboratorio consto de procedimientos experimentales o pruebas químicas para identificar y analizar las macromoléculas como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos no sin antes poner en práctica las practica de la seguridad y normas de laboratorio; personales, para la utilización de productos químicos, para la utilización de instrumentación y las normas en caso de emergencia. Para las PROPIEDADES BIOQUÍMICAS DE LOS AMINOÁCIDOS; primero se clasificaron los aminoácidos, junto con su nombre y nomenclatura, e identificamos cuales son hidrofobicos y cuales solubles en el agua, para las p ruebas bioquímicas para identificar los aminoácidos, se debe tener en cuenta según la tonalidad que estos toman, por medio de la reacción de Ninhidrina con la cual se identifican los grupos alfa-amino libres, presentes en péptidos y proteínas, si el grupo amino es primario tomara una tonalidad violeta, amarillo para la prolina, y café para la asparagina, la reacción de REACCIÓN DE BIURET la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos formando un complejo de color violeta, REACCION XANTOPROTEICA. Los anillos aromáticos presentes en algunos aminoácidos reaccionan con ácido nítrico concentrado formando nitro derivados de color amarillo o anaranjado por lo cual esta reacción permite reconocer la presencia de Tirosina, Fenilalanina y Triptófano, REACCION DE MILLON ,El anillo fenólico tiene un comportamiento característico frente a las sales de Mercurio a pH ácido, formando complejos color rojo ladrillo con el anillo fenólico de la tirosina y las proteínas que la contienen, REACCION DE SAKAGUCHI El grupo guanidinio presente en la cadena lateral de la Arginina reacciona con soluciones de alfanaftol en presencia de Bromo en medio alcalino formando complejos coloreados rosados o rojos. Además nos enseñan los materiales los reactivos y los procedimientos según el tipo de reacción, de manera detallada. Las proteínas son uno de los principales componentes de todas nuestras células. Los aminoácidos (compuestos orgánicos), Los aminoácidos tiene tres tipos de reacciones químicas importantes: (1) reacciones debido a la presencia del grupo carboxilo (COO- ), (2) reacciones debidas al grupo amino (NH), y (3) reacciones debido al grupo R. Las reacciones debidas al grupo carboxilo y al grupo amino son generales y se dan para todos los aminoácidos. Las reacciones del radical R son reacciones específicas; por ejemplo, cisteína da una reacción para azufre, triptófano da ciertas reacciones de color debido a que su molécula contiene el grupo indol, tirosina da otras reacciones de color debido a su grupo fenólico, etc.
2
Nos muestran la descripción de los reactivos y el método, luego el procedimiento y los materiales en general; y luego el procedimiento según el tipo de reacción BIURET, Se basa en la reacción de sales de Cu+2 con moléculas que contienen más de dos enlaces peptídicos en un medio alcalino; el cobre es reducido a Cu+ formando complejos color púrpura que tienen un máximo de absorción a 540 nm LOWRY, Resulta de la reacción de Biuret sobre sobre los enlaces peptídicos, además de la reducción del reactivo de fosfomolibdatofosfotungstato (Folin-Ciocalteu) por las proteínas pretratadas con cobre en medio alcalino, dando una coloración azul, determinado a 650 nm. BRADFORD, Basado en el Azul Brillante de Coomasie G250 cambia de rojo a azul, al unirse a residuos aromáticos y arginina en las proteínas. Para la IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS sabemos que son los que constituyen el grupo de biomoléculas biomoléculas más abundante sobre la tierra poseen la composición Cn(H2O)n. Estas moléculas usualmente contienen carbono, hidró geno y oxígeno en una proporción de 1:2:1. Se clasifican Cuando dos monosacáridos se unen se produce un disacárido, y cuando dos o más se unen se produce un polisacárido. Estructuralmente, un hidrato de carbono típico es una cadena hidrocarbonada con varios grupos alcohol y un carbono más oxidado, en forma de grupo carbonilo. Este grupo oxidado puede situarse en el extremo de la cadena (aldehído), o adyacente, en posición 2 (cetonas) El ensayo de BENEDICT (Detecta la presencia de azúcares reductores) Se basa en la reducción de Cu2+ a Cu+ en medio básico débil, el de FEHLING (Detecta la presencia de azúcares reductores) Los azúcares a zúcares reductores, en medio alcalino, son capaces de reducir el ión Cu2+ de color azul a Cu+ de color rojo, MOLISH es un ensayo para reconocimiento general de carbohidratos en el que los polisacáridos y disacáridos se hidrolizan con ácido sulfúrico concentrado con centrado hasta monosacáridos y se convierten en derivados del furfural o 5-hidroximetil furfural los cuales reaccionan con α-naftol formando un color púrpura violeta. PRUEBA DE TOLLENS Es ta prueba La galactosa, algunas pentosas y el ácido glucurónico dan un color rojo con el HCl y floroglucina. La glucosa da también un color rojo con la floroglucina, pero muy opaco, en contraste con el color rojo transparente de la galactosa, REACCIÓN DE LUGOL (YODO) El reactivo de lugol que contiene una mezcla de yodo y yoduro, permite reconocer polisacáridos, particularmente el almidón por la formación de una coloración azul violeta intensa y el glicógeno y las dextrinas por formación de coloración roja Dentro de los ÁCIDOS GRASOS Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por C, H y O, P, N y S. con algunas propiedades físicas, Son mayoritariamente insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos, tales como éter, cloroformo, alcanos (ej.hexano), benceno, acetona y alcoholes. De acuerdo a la estructura química los lípidos se clasifican en dos grupos, de acuerdo al contenido en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos insaponificables).
3
Descubrimos como diferenciar la solubilidad en lípidos y el ensayo de saponificación con bases fuertes, NaOH o KOH. E identificar la REACCIÓN CON EL SUDÁN III que es un colorante que se utiliza para detectar específicamente las grasas, porque es insoluble en agua y en cambio es soluble en las grasas. Al ser de color rojo, cuando se disuelve tiñe las grasas de color rojo anaranjado.
4
CONTENIDO
RESUMEN .............................................................................................................. 2 INTRODUCCION .................................................................................................... 6 PRACTICA 1. SEGURIDAD Y NORMAS DE LABORATORIO ............................... 9 PRACTICA 2. PROPIEDADES BIOQUIMICAS DE LOS AMINOACIDOS ............ 11 PRACTICA 3. BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS .............................................. 18 PRACTICA 4. IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS .................................... 21 PRACTICA 5. CARACTERISTICAS DE LOS ACIDOS GRASOS......................... 25 RESULTADOS ...................................................................................................... 32 PRACTICA 1. SEGURIDAD Y NORMAS DE LABORATORIO ............................. 32 PRACTICA 2. PROPIEDADES BIOQUIMICAS DE LOS AMINOACIDOS ............ 44 PRACTICA 3. BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS .............................................. 61 PRACTICA 4. IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS .................................... 72 PRACTICA 5. CARACTERISTICAS DE LOS ACIDOS GRASOS......................... 84 CONCLUSIONES.................................................................................................. 91
5
INTRODUCCION La guía de práctica de laboratorio nos explica los procedimientos experimentales usados en bioquímica para identificar macromoléculas como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, a través de pruebas químicas, las cuales realizaremos durante el desarrollo de la actividad. Las reacciones para determinar aminoácidos incluyen la reacción con la Ninhidrina con la cual se identifican los grupos alfa-amino libres presentes en péptidos y proteínas, si el grupo amino es primario tomara una tonalidad violeta, amarillo para la prolina y café para la asparagina; la reacción de Biuret que es característica de los péptidos y las proteínas pero no de los aminoácidos; la reacción Xantoproteica en la que los anillos aromáticos presentes en los aminoácidos reaccionan con el ácido nítrico formando nitroderivados de color amarillo o naranja por lo que se puede reconocer la presencia de tirosina, fenialanina y triptófano; la reacción de Million en la que el anillo fenolitico reacciona frente a las sales de mercurio formando complejos de color rojo, por ultimo tenemos la reacción de Sakaguchi en donde el grupo guanidinio presente en la cadena lateral de la arginina reacciona con las soluciones de alfa naftol en presencia de bromo formando complejos de color rosado o rojos. Al igual que los aminoácidos en las proteínas también incluye algunas reacciones químicas para su identificación como, la reacción de Biuret en donde el sulfato de cobre y sosa se une con los enlaces peptídicos formando complejos de color violeta; 6
la reacción de aminoácidos azufrados la cual se basa en la separación mediante un álcali del azufre de los aminoácidos el cual al reaccionar con la solución de acetato de plomo forma el sulfuro de plomo y el método de Bradford en el que se emplea un colorante hidrofóbico que al encontrarse en el entorno hidrofóbico de una proteína toma una tonalidad azul. En cuanto a los carbohidratos para su identificación se utilizan reacciones como la reacción de Benedict que permite detectar la presencia de azucares reductores, la reacción de Fehling en donde se oxida el grupo carbonilo del azúcar formando un grupo carboxilo; la reacción de Molish en la que el ácido sulfúrico cataliza la hidrolisis de los enlaces glucosidicos de la muestra y la deshidratación a furfural o hidroximertilfurfural dando como resultado un producto coloreado; prueba de Tollens la cual es usada para el reconocimiento de la galactosa y sus derivados formando complejos de color rojo y la reacción de Lugol en la que se da la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción entre el almidón y el yodo presente en el reactivo de lugol. Para identificar ácidos grasos se utiliza la reacción con el Sudan III debido a que es insoluble en agua y soluble en las grasa forma complejos de color rojo anaranjado al disolverse en estas. Los objetivos principales de esta práctica son:
Comprender las propiedades bioquímicas de los aminoácidos, al igual que su definición y clasificación. Conocer las pruebas bioquímicas para la identificación de los aminoácidos. Realizar las pruebas propuestas en la guía de laboratorio con el fin de identificar los aminoácidos. Identificar la relación entre las proteínas y los aminoácidos. Determinar las reacciones que se producen debido al grupo amino y carboxilo propios de los aminoácidos.
7
Reconocer las reacciones que se producen por tener el radical R las cuales son específicas para los aminoácidos de esas proteínas. Discutir el referente teórico sobre la identificación de los carbohidratos, concepto y clasificación de los mismos. Distinguir los diferentes ensayos para el reconocimiento de los carbohidratos. Ejecutar el reconocimiento de los carbohidratos con la realización de los ensayos para dicha actividad.
Estudiar las características de los ácidos grasos, definición y clasificación.
Desarrollar la práctica para la determinación de la solubilidad en los lípidos.
Efectuar el ensayo de saponificación con el fin de conocer la reacción en los ácidos grasos o lípidos que poseen ácidos grasos en su estructura. Realizar las actividades de las prácticas teniendo en cuenta las normas de seguridad y las indicaciones del docente responsable de la práctica.
8
1. REVISION BIBLIOGRAFICA
PRACTICA 1. SEGURIDAD Y NORMAS DE LABORATORIO 1.1.1. NORMAS PERSONALES
Acudir con vestimenta cómoda y apropiada (jean, blusa manga larga). Usar calzado cerrado que cubra completamente el pie. Portar la bata durante toda la practica dentro del laboratorio. No ingerir alimentos, ni masticar chicle dentro del laboratorio, al igual que evitar tocar partes del cuerpo y llevar las manos a la boca o introducir lapiceros en la boca, nariz y oídos. Asistir puntualmente en la fecha y hora programada, entrar a las instalaciones del laboratorio cuando el docente este.
1.1.2. NORMAS DE UTILIZACION DE PRODUCTOS QUIMICOS
9
Si se realiza una reacción química utilizar recipientes adecuados a la cantidad que se va a usar. No usa recipientes de alimentos para contener productos químicos, rotular los recipientes para tener información sobre la sustancia contenida. No utilice vidrios agrietados, no utilizar jeringas para pipetear o aspirar con la boca las pipetas de vidrio. Mantener en funcionamiento los extractores de aire, utilizar las campañas extractoras siempre que sean posible. Si se requiere detectar el olor de una sustancia no hacerlo directamente colocando la cara sobre el recipiente, utilizar la mano abierta como pantalla, los frascos deben cerrarse después de su uso. Para realizar diluciones con ácidos, se debe verter el ácido sobre el agua no al contrario. No devolver a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados y no se deben sacar sustancias químicas del laboratorio sin autorización.
1.1.3. NORMAS PARA LA UTILIZACION DE INSTRUMENTOS
Utilizar los recipientes adecuados para determinar el peso de los productos químicos con balanza. Mantener limpio y seco el lugar en donde van a estar los instrumentos eléctricos. Leer las instrucciones de uso de los instrumentos. Revisar el material de vidrio para comprobar fisuras antes de usarlos.
1.1.4. NORMAS DE EMERGENCIA Si se tuviera que evacuar el laboratorio se debe:
Cerrar la llave del gas Salir de forma ordenada siguiendo las instrucciones del docente.
Es importante que al iniciar la práctica localicemos los equipos de emergencia del laboratorio como lo son: Duchas y lavaojos Botiquín Absorbente para derrames Alarma de emergencia
10
Salida de emergencia Recipiente para el vidrio roto
PRACTICA 2. PROPIEDADES BIOQUIMICAS DE LOS AMINOACIDOS Los aminoácidos son compuestos orgánicos que contiene un grupo amino y carboxilo y por lo tanto poseen propiedades acidas y básicas, poseen propiedades diferente a los compuestos orgánicos de bajo peso molecular y semejan más bien sales inorgánicas, son fácilmente solubles en medios acuosos pero ligeramente solubles o insolubles en solventes orgánicos. Sus puntos de fusión son muy altas comparados con los compuestos orgánicos de bajo peso molecular y la mayoría tiene un punto de fusión por encima de los 200°C. Algunos aminoácidos contienen grupos ionizables en la cadena lateral R, lo que afecta las características físicas ya sea que este se encuentre libre en solución o combinado con otro en una proteína. Respecto a su punto isoeléctrico los aminoácidos migran a un campo eléctrico y esta propiedad constituye la base de uno de los métodos para su separación. La dirección y magnitud de la migración depende en gran parte de la forma iónica predominante del aminoácido en solución, la cual a su vez está determinada por el pH del amortiguador usado por electroforesis. Los aminoácidos se encuentran unidos en las moléculas de proteínas por enlaces peptídicos (-CO-NH-) que se forman por la condensación del α -COOH de un aminoácido con el α -NH2 de otro. Cuando varios aminoácidos se unen para dar un polímero de bajo peso molecular este se conoce como polipéptido, mientras que el término proteína se usa generalmente para polímeros de aminoácidos de peso molecular grande.
11
Bioquímica Práctica. Aminoácidos y Proteínas. Cap 5. Tomado http://www.bioquimica.dogsleep.net/Laboratorio/Plummer/Chp05a.pdf
de:
1.1.5. CLASIFICACION DE LOS AMINOACIDOS Cada uno de las 20 α-aminoácido encontradas en las proteínas se puede distinguir por la substitución de los grupos-R en el átomo del carbono- α. Existen dos clases amplias de aminoácidos de acuerdo a si el grupo-R, hidrofóbicos o hidrofílicos. Los aminoácidos hidrofóbicos tienden a rechazar el ambiente acuoso y, por lo tanto, residen predominante dentro de las proteínas. Esta clase de aminoácidos no se ionizan ni participan en la formación de enlaces de H. Los aminoácidos hidrofílicos tienden a interactuar con el ambiente acuoso, están implicados a menudo en la formación de enlaces de H y se encuentran predominantemente en las superficies externas de las proteínas o en los sitios reactivos de las enzimas. La clasificación se basa en los grupos R de los aminoácidos, que en unos es polar e hidrófilo y en otros apolar e hidrófobo. Se suelen hacer cuatro grupos:
Neutros no polares o hidrófobos: Carentes de grupos capaces de formar enlaces de hidrógeno, con igual número de radicales amino que carboxilo. Neutros polares sin carga: Más solubles en agua que los no polares, porque sus radicales R pueden establecer puentes de hidrógeno. Ácidos: Con mayor número de radicales carboxilo que amino, por lo que su carga neta es negativa. 12
Básicos: Con mayor número de radicales amino que carboxilo y con carga neta positiva
Clasificación de los Aminoácidos 1 13
14
Clasificación de los Aminoácidos 2
15
Clasificación de los Aminoácidos 3
16
Alberto García Jerez. Bucaramanga 2015. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería. Biomoléculas. Tomado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/2016I/BIOMOLECULAS3.pdf
1.1.6. IDENTIFICACION DE AMINOACIODOS 1.1.6.1.
REACCION CON LA NINHIDRINA: La ninhidrina es un poderoso agente reactivo común para observar las bandas de separación de aminoácidos por cromatografía o electroforesis, también es utilizada con fines cuantitativos para la determinación de aminoácidos Reacciona con todos los aminoácidos alfa cuyo pH se encuentra entre 4 y 8, dando una coloración que varía de azul a violeta intenso. Este producto colorido (llamado púrpura de Ruhemann) se estabiliza por resonancia, la coloración producida por la ninhidrina es independiente de la coloración original del aminoácido. Esta prueba es positiva tanto para proteínas como para aminoácidos. En aquellos casos donde no da positiva la prueba de Biuret, da positiva la de ninhidrina, e indica que no hay proteínas pero sí hay aminoácidos libres.
1.1.6.2.
REACCION DE BIURET: La reacción debe su nombre al biuret, una molécula formada a partir de dos de urea (H2N-CO-NH-CO-NH2), que es la más sencilla que da positiva esta reacción la presencia de proteínas en una mezcla se puede determinar mediante la reacción del Biuret. El reactivo de Biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina (de NaOH o KOH). La reacción se basa en la formación de un compuesto de color violeta, debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos presentando un máximo de absorción a 540 nm.
Bioquímica. 2014. Reacción de Biuret. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/07/reaccion-de-biuret.html 1.1.6.3.
REACCION DE MILLON: Es un Ensayo químico que sirve para saber si existe tirosina en la solución, si esto es así se genera un coágulo blanco que por calentamiento pasa al rojo carne. El anillo fenólico tiene un comportamiento característico frente a las sales de 17
Mercurio a pH ácido, formando complejos color rojo ladrillo con el anillo fenólico de la tirosina y las proteínas que la contienen. Universidad de Bogotá, Jorge Tadeo Lozano. Laboratorio de Química Orgánica. Ensayos para Reconocimiento de Aminoácidos. Tomado de: http://avalon.utadeo.edu.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/organic a/guia_9_aminoacidos.pdf 1.1.6.4.
REACCION DE SAKAGUCHI: Esta prueba es positiva para compuestos que contengan el grupo guanidinio como la arginina. El reactivo que se utiliza contiene α-naftol e hipoclorito sódico, en medio alcalino. La aparición de una coloración roja es indicativo de una reacción positiva.
Universidad de Bogotá, Jorge Tadeo Lozano. Laboratorio de Química Orgánica. Ensayos para Reconocimiento de Aminoácidos. Tomado de: http://avalon.utadeo.edu.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/organic a/guia_9_aminoacidos.pdf
PRACTICA 3. BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS Las proteínas son biomoléculas de elevado peso molecular (macromoléculas) y presentan una estructura química compleja. Sin embargo, cuando se someten a hidrólisis ácida, se descomponen en una serie de compuestos orgánicos sencillos de bajo peso molecular: los α - aminoácidos. Este rasgo lo comparten las proteínas con otros tipos de macromoléculas: todas son polímeros complejos formados por la unión de unos pocos monómeros o sillares estructurales de bajo peso molecular, existen 20 α -aminoácidos diferentes que forman parte de las proteínas. En las moléculas proteicas los sucesivos restos aminoácidos se hallan unidos covalentemente entre sí formando largos polímeros no ramificados. El tipo de enlace que los une recibe el nombre de enlace peptídico. Las cadenas de aminoácidos de las proteínas no son polímeros al azar, de longitud indefinida, cada una de ellas posee una determinada composición química, un peso molecular y una secuencia ordenada de aminoácidos.
18
1.1.7. ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS Estructura primaria: Una cadena polipeptídica consiste en una cadena lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. El primer puesto de la cadena corresponde al grupo amino terminal, y la estructura primaria es la secuencia en la que están situados todos los constituyentes hasta llegar al carboxilo terminal. Esta secuencia está codificada genéticamente. Existen cadenas polipeptídicas de cualquier número de aminoácidos, sin que e xista una solución de continuidad entre péptidos y proteínas. Por convención, se suele considerar proteína aquellos polipéptidos con un peso molecular del orden de 10.000 o más.
Estructura secundaria: La estructura secundaria es la forma en la que la cadena polipeptídica se pliega en el espacio. En una proteína, cada tramo de cadena polipeptídica tiene distinta estructura secundaria. Existen var ias formas definidas de estructura secundaria, las más importantes de las cuales son las llamadas hélice a y hoja plegada b. Las estructuras secundarias definidas están mantenidas por puentes de hidrógeno formados exclusivamente entre los grupos amino y carboxilo que constituyen el esqueleto de la cadena polipeptídica. Consecuentemente, los parámetros estructurales (distancias, ángulos) serán iguales, independientemente de la proteína y de los aminoácidos que formen la estructura.
Estructura terciaria: La estructura terciaria de la proteína es la forma en la que se organizan en el espacio los diferentes tramos de la cadena polipeptídica, que pueden tener una estructura secundaria definida, como las hélices u hojas o no tenerla. La estructura terciaria está mantenida por enlaces iónicos y de puentes de hidrógeno entre las cadenas laterales de los aminoácidos, enlaces hidrofóbicos y eventualmente puentes disulfuro. Estructura cuaternaria: La estructura cuaternaria de una proteína es la forma en la que se asocian las distintas subunidades constituyentes, si es que existen. Es decir, para poder hablar de estructura cuaternaria es necesario que la proteína esté formada por varias subunidades. Como ejemplos de proteínas con estructura cuaternaria se puede considerar la hemoglobina, las inmunoglobulinas o la miosina.
19
Miguel Calvo. Química de los Alimentos. Estructura de las Proteínas. Tomado de: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/aminoacids/estructurprot.html
1.1.8. CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS Las proteínas se clasifican en dos clases principales atendiendo a su composición.
Las proteínas simples u holoproteínas: Son las que están compuestas exclusivamente por aminoácidos. Las proteínas conjugadas o heteroproteínas: Son las que están compuestas por aminoácidos y otra sustancia de naturaleza no proteica que recibe el nombre de grupo prostético. Las proteínas conjugadas pueden a su vez clasificarse en función de la naturaleza de su grupo prostético. Así, se habla de glucoproteínas, cuando el grupo prostético es un glúcido, lipoproteínas cuando es un lípido, metal o proteínas cuando es un ion metálico, fosfoproteínas cuando es un grupo fosfato, etc. Otro criterio de clasificación de las proteínas es la forma tridimensional de su molécula. Las proteínas fibrosas son de forma alargada, generalmente son insolubles en agua y suelen tener una función estructural, mientras que las proteínas globulares forman arrollamientos compactos de forma globular y suelen tener funciones de naturaleza dinámica (catalíticas, de transporte, etc)
20
1.1.9. IDENTIFICACION DE LAS PROTEINAS 1.1.9.1.
REACCION DE AMINOACIDOS AZUFRADOS: Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Se basa esta reacción 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.
Escuela europea de Luxemburgo. 6° Secundaria. Sección Española Bio 4. Proteínas. Tomado de: http://www.euroschool.lu/prof.montilla/ficheroactivi/actividadesbio4_6/PPROTEINA S 1.1.9.2.
METODO DE BRADFORD: Este método se basa en el uso de un colorante hidrofóbico cuyas disoluciones acuosas en presencia de ácido fosfórico tienen un color pardo y que, al encontrarse en el entorno hidrofóbico del interior de una proteína, origina un color azul intenso que se puede medir fácilmente. Este método depende, pues de la interacción relativamente inespecífica entre un colorante hidrofóbico y las proteínas, por lo que es relativamente sensible a la presencia de contaminantes tales como restos de detergente y líquidos orgánicos como el metanol. Su principal ventaja es que resulta más rápido y fácil de emplear que otros métodos alternativos, y más sensible que la medida de absorbancia a 280 nm. Para determinar la concentración de proteína total presente en una muestra se requiere la preparación de una curva de calibrado empleando una proteína patrón, que generalmente suele ser la seroalbúmina bovina.
Escuela europea de Luxemburgo. 6° Secundaria. Sección Española Bio 4. Proteínas. Tomado de: http://www.euroschool.lu/prof.montilla/ficheroactivi/actividadesbio4_6/PPROTEINA S
PRACTICA 4. IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS
21
Los carbohidratos son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (C, H, O) e incluyen algunas de las moléculas más relevantes en la vida de los organismos, como son la glucosa, que es universalmente utilizada por las células para la obtención de energía metabólica, el glucógeno contenido en el hígado y el músculo, que forma la reserva de energía más fácilmente accesible para las células del organismo y la ribosa y desoxirribosa que forman parte de la estructura química de los ácidos nucleicos. Desde el punto de vista químico, los carbohidratos son polihidroxi aldehídos o cetonas y sus polímeros y existen en tres categorías principales distinguibles por el número de unidades de azúcar que los forman: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los polisacáridos liberan a la hidrólisis centenares o millares de monosacáridos; mientras que los oligosacáridos producen de dos a l0 monosacáridos y los monosacáridos mismos son las unidades mínimas de los carbohidratos que ya no se pueden hidrolizar. Se les llama carbohidratos debido a que su estructura química semeja formas hidratadas del carbono y se representan con la fórmula Cn (H2O)n.
22
Clasificación de los carbohidratos Bioquimica.2012. Carbohidratos. Tomado http://ibcbioquimica.blogspot.com.co/2012/03/carbohidratos.html
1.1.10.
de:
IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS
1.1.10.1. PRUEBA DE BENEDICT: Identifica azúcares reductores (aquellos que tienen su OH libre del C anomérico), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul a Cu +, que precipita de la solución alcalina como Cu2O de color rojo-naranja. El reactivo de Benedict consta de: Sulfato cúprico; hidrato de sulfato de sodio y o cloruro, Carbonato Anhidro de Sodio, además se emplea NaOH para alcalinizar el medio. El fundamento de esta reacción radica en que en un medio alcalino, el ion cúprico (otorgado por el sulfato cúprico) es capaz de reducirse por efecto del grupo Aldehído del azúcar (CHO) a su forma de Cu +. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente al óxido cuproso (Cu 2O).El medio alcalino facilita que el azúcar esté de forma lineal, puesto que el azúcar en solución forma un anillo de piranósico o furanósico. Una vez que el azúcar está lineal, su grupo aldehído puede reaccionar con el ion cúprico en solución. Wikipedia. Reacción de Benedict. https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Benedict
Tomado
de:
1.1.10.2. REACCION DE FEHLING: Esta prueba se utiliza para el reconocimiento de azúcares reductores. El poder reductor que pueden presentar los azúcares proviene de su grupo carbonilo, que puede ser oxidado a grupo carboxilo con agentes oxidantes suaves. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no puede presentar este poder reductor. Los azúcares reductores, en medio alcalino, son capaces de reducir el ion Cu2+ de color azul a Cu+ de color rojo. Para ello el grupo carbonilo del azúcar se oxida a grupo carboxilo. En medio fuertemente básico como en nuestro caso el NaOH el ion Cu2+ formaría Cu (OH)2 23
insoluble por eso añadimos tartrato sódico potásico que actúa como estabilizador al formar un complejo con el Cu2+. Bioquímica. 2011. Prueba de Fehling. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-fehling.html 1.1.10.3. REACCION DE MOLISCH: La prueba de Molish permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra; está basada en la formación de furfural o derivados de éste (originado por los ácidos concentrados que provocan una deshidratación de los azúcares) a partir de los carbohidratos para obtener el furfural que se combina con el -naftol sulfonato originando un complejo púrpura. Es una reacción muy sensible puesto que soluciones de glucosa al 0.001% y sacarosa al 0.0001% dan positiva la prueba. También sirve para el reconocimiento general de carbohidratos donde polisacáridos y disacáridos se hidrolizan formando monosacáridos formando un color púrpura violeta. Todos los glúcidos por acción del ácido sulfúrico concentrado se deshidratan formando compuestos furfúricos (las pentosas dan furfural y las hexosas dan hidroximetilfurfural). Estos furfurales se condensan con el reactivo de Molish (solución alcohólica de alfanaftol), dando un producto violeta. Bioquímica. 2011. Reacción de Molisch. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-molisch.html 1.1.10.4. PRUEBA DE TOLLENS: Es un procedimiento de laboratorio para distinguir un aldehído de una cetona: se mezcla un agente oxidante suave con un aldehído o una cetona desconocida; si el compuesto se oxida, es un aldehído, si no ocurre reacción, es una cetona. El complejo de plata amoniacal [Ag(NH 3)2]+ en solución básica es el agente oxidante utilizado en la prueba de Tollens. Si hay un aldehído presente, éste se oxida a la sal del ácido RCOO -. Al mismo tiempo, se produce plata metálica Ag (s) por la reducción del complejo de plata amoniacal. Química orgánica. Ensayos Fehling y Tollens. http://www.quimicaorganica.net/ensayos-fehling-tollens.html
Tomado
de:
24
1.1.10.5. REACCION DE LUGOL: Es una reacción química usada para determinar la presencia o alteración de almidón u otros polisacáridos. Una solución de yodo-diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio - reacciona con almidón produciendo un color púrpura profundo. Este tipo de prueba puede realizarse con cualquier producto que contenga almidón como ser patatas, pan o determinados frutos. Esta reacción es el resultado de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción del almidón con el yodo presente en la solución de un reactivo llamado Lugol. La amilasa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. La amilopectina, el componente del almidón de cadena ramificada, forma hélices mucho más cortas, y las moléculas de yodo son incapaces de juntarse, obteniéndose un color entre naranja y amarillo. Al romperse o hidrolizarse el almidón en unidades más pequeñas de carbohidrato, el color azul-negro desaparece. En consecuencia, esta prueba puede determinar el final de una hidrólisis, cuando ya no hay cambio de color constituyendo una evidencia experimental ampliamente utilizada. Wikipedia. Prueba del Yodo. https://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_del_yodo
Tomado
de:
PRACTICA 5. CARACTERISTICAS DE LOS ACIDOS GRASOS
Los ácidos grasos son ácidos orgánicos monoenoicos, que se encuentran presentes en las grasas, raramente libres, y casi siempre esterificando al glicerol y eventualmente a otros alcoholes. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono. La razón de esto es que en el metabolismo de los eucariotas, las cadenas de ácido graso se sintetizan y se degradan mediante la adición o eliminación de unidades de acetato. No obstante, hay excepciones, ya que se encuentran ácidos grasos de número impar de átomos de carbono en la leche y grasa de los rumiantes, procedentes del metabolismo bacteriano del rumen, y también en algunos lípidos de vegetales, que no son utilizados comúnmente para la obtención de aceites.
25
Miguel Calvo. Química de los Alimentos. Ácidos Grasos. Tomado de: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/lipidos/acidosgrasos.html
1.1.11.
CLASIFICACION DE LOS ACIDOS GRASOS
Ácidos grasos saturados: Que sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Esta circunstancia permite la unión entre varias moléculas mediante puentes de hidrógeno. Cuanto mayor sea la cadena (más carbonos), mayor es la posibilidad de formación de puentes de hidrógeno. Por ello, a temperatura ambiente, los ácidos grasos saturados suelen encontrarse en estado sólido. Ácidos grasos insaturados: Que tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares donde aparece un doble enlace. La distancia entre los carbonos no es la misma que la que hay en los demás enlaces de la molécula. Esto origina que las moléculas tengan más problemas para formar puentes de hidrógeno.
Clasificación de los ácidos grasos saturados e insaturados
26
Clasificación según estructura molecular Geocities. Lípidos. Tomado http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/lipids.htm
1.1.12.
de:
IDENTIFICACION DE ACIDOS GRASOS
1.1.12.1. SOLUBILIDAD EN LIPIDOS: Las grasas son insolubles en agua. Cuando se agitan fuertemente en ella se dividen en pequeñísimas gotitas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, puede sepárese en reposo, por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que por su menor densidad se sitúa sobre la de agua. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Guie de Practica de Laboratorio. Tomado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/2015II_BIOQUIMICA_201103/GUIA_LABORATORIO/201103_GUIA_DE_LABORATOR IO_2015.pdf 1.1.12.2. SAPONIFICACION: Es la hidrólisis con catálisis básica de grasas y aceites para producir jabón. Los aceites vegetales y las grasas animales son triglicéridos (esteres de glicerina con ácidos grasos), y al ser tratados con una base fuerte como (NaOH) o (KOH) se 27
saponifican, es decir se produce el jabón (sal del ácido graso) y la glicerina (glicerol). Grasas y Aceites Vegetales. (2014). Saponificación. Tomado de: http://grasas-yaceites-vegetales.webnode.com.co/aplicaciones/saponificacion/ 1.1.12.3. REACCION DE SUDAN III: Es un método utilizado generalmente para demostrar la presencia de grasas mediante tinción de triglicéridos, aunque también tiñe otros lípidos. Pertenece al grupo de colorantes indiferentes, que son aquellos que no tienen afinidad por estructuras ácidas o básicas. Son insolubles en el agua y tiñen aquellas sustancias que tienen un poder de disolución superior al del líquido empleado para preparar la solución colorante.
28
2. MATERIALES Y METODOS Para la realización de la practica tendremos encuentra los siguiente materiales y reactivos dependiendo del método a desarrollar.
MATERIAL Tubos de ensayo (140mm x 14mm) Gradilla Pinza para tubos Pipetas Pauster con bulbo Beaker o vasos de precipitados de 500 ml Estufa Cámara de flujo laminas Pipetas de vidrio: 0.5, 5 y 10 ml Pera de goma para pipetas Vidrios reloj grandes Probeta 100 ml Balón aforado de 25 ml Agitados de vidrio Balanza analítica Espectrofotómetro Micropipeta 10 µl Micropipeta 20 - 200 µl Micropipeta 200 – 1000 µl Puntas de 200 µl amarillas para micropipeta Puntas de 1000 µl azules para micropipeta Agitados vortex multiple para tubos Materiales para práctica bioquímica
REACTIVOS Reactivo ninhidrina
NaOH
CANTIDAD 15 2 2 4 5 1 1 4 4
1 1
PRECAUCION Evitar la inhalación, contacto con la piel en caso de presentarse aclarar con abundante agua, evitar contacto con los ojos. Usar equipo de seguridad para evitar accidentes. Usar equipo de seguridad ya que este es irritante y corrosivo en los tejidos evitar la inhalación ya que causa daños en el tracto respiratorio y el contacto con los ojos puede producir irritación de la córnea ulceraciones, nubosidades y finamente su desintegración. 29
Sulfato cúprico (CuSO) Nocivo por ingestión, afecta al hígado y riñones causa irritación a la piel, ojos y tracto respiratorio. Usar equipo de seguridad. Usar equipo de protección personal al manipularlo, en Acido acético caso de inhalación llevar a un lugar fresco y bien (CH3COOH) ventilado, en caso de salpicadura en los ojos lavar con abundante agua, quitar ropa y calzado en caso de derrame, en caso de ingestión enjuagar la boca y suministre agua fresca, no provocar vomito. Cloruro de sodio (NaCl) Usar equipo de seguridad y evitar ingestión puede revocar vómito y acides estomacal, en caso de contacto con los ojos irritación y ardor, con el contacto con la piel causa irritación e irritación en las vías respiratorias. Usar equipo de seguridad para evitar contacto directo Albumina con esta. Acido nítrico (HNO3) Se debe usar el equipo de protección personal ya que este químico causa irritación, quemaduras y ulceración de los tejidos con los que este en contacto. Evitar la inhalación provoca tos, dolor de garganta, Acetato de Plomo inflamación de los bronquios, destrucción de las mucosas nasales, al contacto con los ojos provoca irritación e inflamación de la conjuntiva, visión borrosa, en la piel produce enrojecimiento, resequedad y alergia. Evitar la inhalación y que es destructivo para los α Naftol tejidos de las membranas mucosas y las vías respiratorias superiores, en los ojos provoca quemaduras, es toxico si se absorbe por la piel provoca quemaduras. Usar guantes para su manipulación, emplearlo en Hipoclorito de sodio zonas ventiladas, en los ojos causa irritación. Acido Sulfúrico (H2SO) Evitar contacto con la piel ya que es altamente corrosivo puede causar daño en los riñones y pulmones por inhalación, puede causar quemaduras en la boca y garganta e irritación en los ojos. No inhalar los vapores, usar guates y gafas Reactivo de Millon apropiadas, irrita los ojos y la piel. Evitar contacto con la pie en caso de derrame Fenol quedarse inmediatamente la ropa y los zapatos contaminados, en caso de contacto con los ojos lavar con abundante agua. Evitar la inhalación, en caso de contacto con los ojos Acido fosfórico lavar con abundante agua, si se ingiere se debe tomar abundante agua para diluir el ácido. 30
Etanol
Puede producir resequedad en la piel, enrojecimiento en contacto con los ojos, por inhalación puede producir tos, dolor de garganta, por ingestión náuseas y dolor abdominal. Reactivos para práctica bioquímica
31
RESULTADOS
PRACTICA 1. SEGURIDAD Y NORMAS DE LABORATORIO Antes de iniciar la práctica de bioquímica, se socializaron las normas de bioseguridad para el uso del laboratorio de bioquímica, al igual que las normas para el uso de sustancias químicas, las normas para la utilización de los instrumentos de igual forma las normas de emergencia.
2.1.1. NORMAS PERSONALES:
Acudir con vestimenta cómoda y apropiada (jean, blusa manga larga). Usar calzado cerrado que cubra completamente el pie. Portar la bata durante toda la practica dentro del laboratorio. No ingerir alimentos, ni masticar chicle dentro del laboratorio, al igual que evitar tocar partes del cuerpo y llevar las manos a la boca o introducir lapiceros en la boca, nariz y oídos. Asistir puntualmente en la fecha y hora programada, entrar a las instalaciones del laboratorio cuando el docente este.
2.1.2. NORMAS DE UTILIZACION DE PRODUCTOS QUIMICOS
Si se realiza una reacción química utilizar recipientes adecuados a la cantidad que se va a usar. No usa recipientes de alimentos para contener productos químicos, rotular los recipientes para tener información sobre la sustancia contenida. No utilice vidrios agrietados, no utilizar jeringas para pipetear o aspirar con la boca las pipetas de vidrio. Mantener en funcionamiento los extractores de aire, utilizar las campañas extractoras siempre que sean posible. Si se requiere detectar el olor de una sustancia no hacerlo directamente colocando la cara sobre el recipiente, utilizar la mano abierta como pantalla, los frascos deben cerrarse después de su uso. Para realizar diluciones con ácidos, se debe verter el ácido sobre el agua no al contrario. 32
No devolver a los frascos de origen los sobrantes de los productos utilizados y no se deben sacar sustancias químicas del laboratorio sin autorización.
2.1.3. NORMAS PARA LA UTILIZACION DE INSTRUMENTOS
Utilizar los recipientes adecuados para determinar el peso de los productos químicos con balanza. Mantener limpio y seco el lugar en donde van a estar los instrumentos eléctricos. Leer las instrucciones de uso de los instrumentos. Revisar el material de vidrio para comprobar fisuras antes de usarlos.
2.1.4. NORMAS DE EMERGENCIA Si se tuviera que evacuar el laboratorio se debe:
Cerrar la llave del gas Salir de forma ordenada siguiendo las instrucciones del docente.
Es importante que al iniciar la práctica localicemos los equipos de emergencia del laboratorio como lo son: Duchas y lavaojos Botiquín Absorbente para derrames Alarma de emergencia Salida de emergencia Recipiente para el vidrio roto
A continuación de acuerdo a la guía de laboratorio daremos respuesta a las siguientes preguntas
A. Realiza la identificación de los equipos de emergencia dentro del laboratorio al igual que las señalizaciones con las que cuenta el mismo.
33
PICTOGRAMA
SIGNIFICADO Este pictograma significa que en este espacio debemos de tener precaución y usar tapabocas para evitar la inhalación de sustancias que pongan en peligro nuestra vida.
SEÑALIZACION
Cuando encontramos este pictograma significa que debemos usar gafas para proteger nuestros ojos de cualquier agente que pueda afectarlos
Este pictograma significa que debemos usar guantes, tapabocas y bata para evitar accidentes en el laboratorio.
34
Este pictograma nos informa sobre cuál es la salida que debemos tomar en caso de que se presente un accidente.
Este elemento se utiliza en caso de que se presente algún accidente dentro del laboratorio, es decir si se presenta un incendio podemos utilizar este elemento para extinguir las llamas.
INSTRUMENTOS Estos elementos son el botiquín de emergencia y el botiquín absorbente para derrames.
35
Estos elementos son indispensables en caso de que se presente un accidente y se generen ruptura de vidrios, al igual que para desechar los elementos usados en la práctica.
Este elemento se utiliza para realizar la extracción de los olores químicos y así evitar posibles accidentes por la inhalación de los mismos
Señalización y elementos del laboratorio de bioquímica UNAD B. Mencionaremos los reactivos usados en la práctica y su respectiva formula química. REACTIVO Ninhidrina Reactivo de tollens Reactivo de benedict Reactivo de lugol Reactivo de fehling Tirosina Reactivo de molish Amoniaco Biuret Reactivo de millón Acetato de plomo Hidróxido de sodio Acido sulfúrico
FORMULA QU MICA C9H6O4 [Ag(NH3)2]NO3 CuSO4 . 5H2O + Na2CO3 + H2O I2 CuSO4 C9H11NO3 (CH2O)n NH4OH CuSO4.5H2O (Hg(NO3)2) Pb(C2H3O2)2 NaOH H2SO4 36
Sudan III Glucosa Glicina Lisina
C22H16N4O C6H12O6 C2H5NO2 C6H14N2O2 Reactivos y formula química.
C. Describe una propiedad física de las sustancias REACTIVO Ninhidrina Reactivo de tollens Reactivo de benedict Reactivo de lugol Reactivo de fehling Tirosina Reactivo de molish Amoniaco Biuret Reactivo de millón Acetato de plomo Hidróxido de sodio Acido sulfúrico
PROPIEDAD FISICA Es un sólido; pH: 4,6 – 5.0 a 10 g/l; densidad 680 kg/m3; solubilidad en agua 20 g/l a 20°C Es un líquido; color: azul; olor: inodoro; densidad (20/4): 1,153; solubilidad: miscible con agua. Es un líquido; color: incoloro; pH: 6.8; densidad: 1,01. Es un líquido; color: azul; olor: característico; densidad: 1,215 kg. Es un sólido; color blanco; punto de fusión 318°C; densidad >1450 mg/kg Es un líquido; color transparente; presión de vapor 500 hPa; densidad de 0,91 Es un líquido; color azul; densidad (20/4): 1,059; solubilidad: miscible con agua. Es un líquido transparente e incoloro; densidad (20/4): 1,358; solubilidad: miscible con agua. Polvo cristalino; color blanco; insoluble en agua; pH 5,5 – 6,5; densidad 2.55; peso molecular 379,35 g/mol. Punto de ebullición 1388°C; punto de fusión 318,4°C; densidad 2,13g/ml; soluble en agua, alcoholes y glicerol. Liquido aceitoso incoloro o café; punto de ebullición 274(100%), 280 (95%); densidad 3,4; viscosidad 21/25°C; pH 0,3; soluble en agua y alcohol etílico.
37
Solido; color marrón rojizo; puno de fusión 199; insoluble. Solido; incoloro; punto de fusión 146°C; Glucosa densidad 630 kg/m3; temperatura de ignición 500°C. Solido cristalino; color blanco; punto de Glicina fusion 240°C; densidad 1,000 kg/m3; pH 5,9 – 6,4. Polvo; color blanco con amarillo; punto Lisina de congelación / fusión 215°C; peso molecular 146,1; soluble en agua. Reactivos y sus propiedades físicas.
Sudan III
D. Mencione posibles riesgos que representa la sustancia para la salud REACTIVO Ninhidrina
Reactivo de Benedict
Reactivo de Lugol
Reactivo de fehling Tirosina Amoniaco
RIESGO Por inhalación produce insuficiencia respiratoria e irritación de las mucosas. Contacto con la piel irritación cutánea. Contacto con los ojos irritación ocular grave. Por ingestión irritación de las mucosas de la boca, garganta, esófago y tracto esófago-intestinal. La ingestión de una pequeña cantidad produce un riego grave para la salud, en caso de que ocurra se debe enjuagar la boca, no inducir el vómito y llamar al centro de información toxicológico o a un médico. Además produce irritación ocular grave. Contacto con la piel produce irritación local. Por ingestión conduce a trastornos gástricos e intestinales. Irritación ocular grave e irritación cutánea. Irritación en ojos y piel por contacto, irritación de las membranas mucosas y del tracto respiratorio. Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves, puede ser letal por ingestión. 38
Biuret Reactivo de millón Acetato de plomo
Hidróxido de sodio
Acido sulfúrico
Sudan III
Irritación ocular grave e irritación cutánea. Irritación ocular grave e irritación cutánea. Por inhalación produce tos, dolor de garganta, asfixia, inflamación de los bronquios, destrucción de las mucosas nasales y las vías respiratorias. Contacto con los ojos produce enrojecimiento, dolor , visión borrosa, conjuntivitis y ceguera permanente Contacto con la piel produce enrojecimiento, dolor, resequedad de la piel, dermatitis y alergias. Ingestión conlleva a calambres abdominales, estreñimiento, convulsiones, dolor de cabeza, náuseas y vomito. Inhalación produce irritación leve y daño grave del tracto respiratorio superior. Contacto con los ojos es corrosivo causa irritación, quemaduras que pueden terminar en ceguera. Contacto con la piel es corrosivo y produce irritación, quemaduras graves y cicatrices. Ingestión corrosivo produce quemaduras severas en la boca, garganta y estómago. Inhalación produce quemaduras, dificultad respiratoria, tos y sofocación. Ingestión es corrosivo causa quemaduras severas de boca y garganta, perforación del estómago y esófago, dificultad para comer, nauseas, sed, vomito con sangre y diarrea. Contacto con la piel causa quemaduras severas, profundas y dolorosas. Contacto con los ojos es corrosivo causa irritación, lesiones irreversibles y puede causar ceguera. Produce irritación al contacto con la piel y los ojos. 39
Irritación en los ojos y puede producir disturbios gastrointestinales por ingestión de grandes cantidades. En caso de inhalación puede producir Glicina tos, ahogo e irritación. Irritación en los ojos y en la piel. Lisina Riegos de los reactivos usados
Glucosa
E. Indique cual es el equipo o la vestimenta de seguridad necesaria para manipular la sustancia. REACTIVO Ninhidrina
Reactivo de Benedict
Reactivo de Lugol
Reactivo de fehling
Tirosina
Amoniaco
VESTIMENTA DE SEGURIDAD Gafas de seguridad Traje protector Guantes de caucho nitrilo Mascarilla Al finalizar sustituir la ropa contaminada, lavar cara y manos al terminar el trabajo. Evite la exposición innecesaria Mascarilla homologada Llevar guantes Gafas químicas o de seguridad No tomar, beber, fumar durante su utilización. Evite la exposición innecesaria Mascarilla homologada Llevar guantes Gafas químicas o de seguridad No tomar, beber, fumar durante su utilización. Mascarilla Guantes Ripa adecuada Procure una buena ventilación para evitar la formación de vapores Aparato de respiración autónomo Gafas de seguridad química Bata Guantes fuertes de goma Mascarilla Guantes adecuados Gafas Vestimenta de protección 40
Biuret
Reactivo de millón
Acetato de plomo
Hidróxido de sodio
Acido sulfúrico
Sudan III
Glucosa
Glicina
Lisina
Procure una buena ventilación Llevar guantes Gafas Mascarilla de protección Usar prendas adecuadas Lavarse las manos tras la manipulación Procure una buena ventilación para evitar vapores Usar guantes apropiados Gafas Tapabocas o mascarilla Bata Traje de protección Mascarilla Guantes Gafas protectoras de nitrilo Botas Lentes de seguridad Bata Guantes de nitrilo Siempre debe manejarse en una campana y no debe utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto. Gafas de seguridad Guantes Botas de caucho Ropa protectora Respirador con filtro para vapores ácidos. Gafas de protección con un protector en los costados Guantes de protección química Bata Mascarilla en presencia de polvo Gafas Guantes de nitrilo Sustituir la ropa contaminada lavar las manos al terminar el trabajo. Protección para los ojos Guantes Ropa adecuada No se requiere de protección respiratoria. Lentes de seguridad Guates de protección 41
Ropa adecuada Mascarilla Vestimenta de seguridad para las sustancias usadas
F. Resuma la información información obtenida en el área área de reactividad del símbolo de diamante REACTIVO Ninhidrina
Reactivo de Benedict
Reactivo de Lugol Reactivo de fehling
Tirosina
Amoniaco
Biuret
VESTIMENTA DE SEGURIDAD Producto explosivo Reacción violenta con oxidantes fuertes y ácidos fuertes Descomposición térmica a 250°C, se descompone con la exposición a la luz Producto muy reactivo Toxicidad aguda categoría 4 Irritación ocular categoría 2A Peligroso para el medio ambiente categoría 2 Peligroso en contacto con ácidos ya que libera gases tóxicos Peligroso para el medio ambiente categoría 3 Irritación cutánea categoría 2 Irritación ocular categoría 2A Peligroso para el medio ambiente acuático peligro agudo categoría 2 y crónico categoría 2 Peligro para la salud produce irritación cutánea, irritación ocular grave e irritación de las vías respiratorias La descomposición por calor produce humos tóxicos. Gas inflamable categoría 2 Explosivo en caso de calentamiento Toxico en caso de inhalación categoría 3 Corrosivo cutáneo categoría 1 y 1B Toxico para los organismos acuáticos aguados categoría 1 y crónicos categoría 2 Peligroso para la salud produce irritación cutánea categoría 2 e irritación ocular grave categoría 2A 42
Reactivo de millón
Acetato de plomo
Hidróxido de sodio Acido sulfúrico
Sudan III Glucosa
Glicina Lisina
Peligroso para la salud produce irritación ocular grave e irritación cutánea Toxico por inhalación Toxico para organismos acuáticos Peligroso para la salud en caso de ingestión Estable bajo condiciones de manipulación y almacenamiento recomendadas Toxico para ecosistemas acuáticos Altamente corrosivo en los tejidos Vapores tóxicos Altamente corrosivo Peligroso para la salud puede producir cáncer Altamente reactivo con agua Esta sustancia no reúne los criterios para ser clasificada como peligrosa. Producto no peligroso Peligro para la salud clasificación 1. Inflamación y reactividad clasificación 0. Toxico para los peces. Sustancia no peligrosa Sustancia no peligrosa Clasificación 0 para salud, inflamabilidad y reactividad.
43
PRACTICA 2. PROPIEDADES BIOQUIMICAS DE LOS AMINOACIDOS 2.1.5. REACCION CON LA NINHIDRINA Tubos 1 2 3 4 5
6
Cantidad con 1.5 1.5 mL de Glicina1% con 1.5 1.5 mL de Albúmina1% con 1.5 1.5 mL de Tirosina 1% con 1.5 mL de Glicina 1% con 1.5 mL de Triptófano 1% con 1.5 mL de Leucina al 1%
Reactivo ninhidrina Ninhidrina Ninhidrina Ninhidrina ninhidrina
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo.
Cada tubo Agregar 2 ml de solución de ninhidrina (0.3%)
Agregue a cada tubo de ensayo ensayo 1.5mL de la solución correspondiente. 2 ml de solución (0.3%) de ninhidrina a cada tubo. Tubos de ensayo en un baño de agua hirviente por unos 10 minutos.
Ninhidrina Observar y tomar apuntes de los cambios.
1.5 ml de solución respectiva + Baño de agua hirviente por 10 minutos.
Procedimiento reacción con Ninhidrina Esta reacción forma complejos coloreados con la Ninhidrina, violeta azuloso en la mayoría de los aminoácidos cuyo grupo amino es primario, amarillo para la prolina e hidroxiprolina y café para la asparangina. Las reacciones pueden ser: Incoloro: No es proteína ni aminoácido. Violeta o amarillo: Proteína, polipéptido o aminoácido Rojo o amarillo fuerte: Hidroxiprolina o Prolina.
Reacción de Ninhidrina:
44
Permite identificar la presencia de proteínas y aminoácidos libres. El grupo α amino de los aminoácidos al reaccionar con la ninhidrina (hidrato de tricetohidrindeno) forma complejos de color azul-violeta, amarillo para la prolina e hidroxiprolina y café para la asparraguina que tiene un grupo amido en la cadena lateral.
Materiales y métodos Se tomó una muestra de glicina, albumina, tirosina, lisina y se disolvió en 20 ml de agua destilada y se colocó cada muestra en un vaso precipitado; luego se colocó 1.5 ml de cada muestra en distintos tubos de ensayo. Se adiciono 2ml de ninhidrina (0,3) a cada tubo y se calentó a baño de agua hirviente por 10 minutos
Resultados Fue una prueba positiva para la prueba de glicina y lisina debido a que esta presenta un grupo amino que reacciona con la ninhidrina, el cual es un agente oxidante fuerte que efectúa la descarboxilación oxidativa de los aminoácidos, y forman dióxido de carbono, amoníaco y un aldehído que contiene un átomo de carbono menos que el compuesto original
2.1.6. REACCION DE BIURET 45
Tubos 1 2 3
Cantidad con 5 ml de solución de Leucina al 1% con 1.5 mL de Albúmina1% con 1.5 mL de Tirosina 1%
4
con 1.5 mL de Glicina 1%
5
con 1.5 mL de Triptófano 1%
Reactivo NaOH 2,5N + sulfato cúprico NaOH 2,5N + sulfato cúprico NaOH 2,5N + sulfato cúprico NaOH 2,5N + sulfato cúprico NaOH 2,5N + sulfato cúprico
Procedimiento
Cada tubo
Preparar los tubos de ensayo.
1 ml de NaOH 2,5N + 3 gotas de solución de sulfato cúprico al 1%
Agregue a cada tubo de ensayo 1 ml de NaOH 2,5N de la solución correspondiente. Agregue 3 gotas de solución de sulfato cúprico al 1% a cada tubo de ensayo. Agite cada tubo de ensayo Observar y tomar apuntes de los cambios.
5ml de solución respectiva
Procedimiento reacción de Biuret Esta reacción forma complejos de color violeta cuya intensidad depende de la concentración de la proteína. Azul o amarillo: Aminoácidos Violeta: Proteínas y Polipéptidos
46
Reacción De Biuret Permite determinar la presencia de enlaces peptídicos en una muestra debido a la formación de un compuesto de coordinación de color violeta. El reactivo de Biuret consiste en CuSO4 en solución acuosa alcalina
Materiales y métodos Se tomó una muestra de glicina, albumina, tirosina, lisina y se disolvió en 20 ml de agua destilada y se colocó cada muestra en un vaso precipitado; luego se colocó 1.5 ml de cada muestra en distintos tubos de ensayo. Se adiciono 1 ml Biuret en cada tubo de ensayo, luego se procede a esperar resultados
Resultados Los resultados obtenidos indican que la albumina presenta enlaces péptidos por lo que se observó un color violeta. Las demás muestras como la lisina, tirosina y glicina al no tener enlaces péptidos sus resultados fueron negativos ya que dieron una coloración azul porque los enlaces péptidos fueron eliminados.
2.1.7. REACCION XANTOPROTEICA Tubos
Cantidad
1
con 1.5 ml de solución de Triptófano 1%
Reactivo HNO3
Procedimiento
+
Preparar los tubos de ensayo.
Cada tubo Agregue, 0,5 ml de HNO3 +
NaOH
47
HNO3 2
con 1.5 mL de Albúmina1%
3
con 1.5 mL de Metionina 1%
+
NaOH HNO3 +
NaOH
Agregue, 0,5 ml de HNO3 concentrado en cada tubo, en la campana de extracción. Retire los tubos del baño y déjelos enfriar. Agregue lentamente 1 ml de Amoniaco (NH4OH) concentrado en la campana de extracción o 1 .5 mL. de NaOH al 40%,
HNO3 4
con 1.5 mL de Fenilalanina 1%
+
NaOH
Observar y tomar apuntes de los cambios.
1.5 ml de solución respectiva + Baño de agua hirviente por 10 minutos. + Agregue 1 ml de Amoniaco (NH4OH) ó 1.5 mL de NaOH al 40%. + observe el cambio de color
Procedimiento reacción Xantoproteica Forma nitroderivados de color amarillo o anaranjado permitiendo reconocer la presencia de Tirosina, Fenilalanina y Triptófano. Incoloro: Otros aminoácidos Amarillo, naranja o verde: Tirosina, fenilalanina o triptófano.
Reacción Xantoproteica Esta prueba caracteriza a los aminoácidos aromáticos. Los aminoácidos reaccionan con ácido nítrico concentrado y forman nitrocompuestos de color amarillo o anaranjado por lo cual esta reacción permite reconocer la presencia de Tirosina, Fenilalanina y Triptófano.
48
Materiales y métodos Se tomó una muestra de glicina, albumina, tirosina, lisina y se disolvió en 20 ml de agua destilada y se colocó cada muestra en un vaso precipitado; luego se colocó 1.5 ml de cada muestra en distintos tubos de ensayo. Se adiciono 0.5 ml de ácido nítrico (HNO ), luego se colocan los tubos en baño María, y toman diferentes coloraciones por ejemplo la albumina se coloca verde viche, la lisina queda transparente, la tirosina verde oscuro y la glicina transparente se dejan enfriar y se adiciona lentamente 1ml de amoniaco (NH OH) concentrado en la campana de extracción o 1.5 ml. de NaOH al 40%, a cada tubo, se procede a esperar resultados y observar cómo cambian de color las muestras. ₃
₄
Resultados Revisando la muestra se evidencio que la muestra de albumina dio positiva ya que presento una coloración amarilla ya que al reaccionar con HNO y las gotas de solución al 40% de Amoniaco (NH4OH) reaccionaron de forma correcta y el resultado obtenido fue una muestra de coloración amarilla, las demás muestras como la lisina y glisina no presentaron tinción alguna y la muestra de tirosina al no tener en su estructura anillos aromáticos no debe presentar la coloración amarilla ₃
49
2.1.8. REACCION DE MILLON Tubos 1
Cantidad con 1.5 ml de solución de Tirosina 1%
2
con 1.5 mL de Albúmina1%
3
con 1.5 mL de Leucina 1%
Reactivo Reactivo de Millón + sulfato cúprico Reactivo de Millón + sulfato cúprico Reactivo de Millón + sulfato cúprico
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo.
Cada tubo Agregue 15 gotas del Reactivo de Millón +
agregue 15 gotas del Reactivo de Millón a cada tubo de ensayo Agregue 3 gotas de solución de sulfato cúprico al 1% a cada tubo de ensayo. Retire con cuidado los tubos de ensayo del baño de María y colóquelos en la gradilla. Observar y tomar apuntes de los cambios.
1.5 ml de solución respectiva + Baño de agua hirviente por 10 minutos + Dejar enfriar.
Procedimiento reacción de Millon Forma complejos de color rojo ladrillo debido al anillo fenólico de la tirosina y las proteínas que la contienen. Rojo: Tirosina Incoloro: Fenilalanina
Reacción De Millon Permite identificar la presencia de tirosina en una muestra. La mezcla de nitrito y nitrato mercúricos y de ácido nítrico, (reactivo de Millón) reacciona con este aminoácido formando una sal de color rojo.
Materiales y métodos Se tomó una muestra de solución de glicina al 1%, solución de albumina al 1%, solución de tirosina al 1%, solución de al 1% y se disolvió en 20 ml de agua destilada y se colocó cada muestra en un vaso precipitado; luego se colocó 1.5 ml de cada muestra en distintos tubos de ensayo. Se agregaron 15 gotas del reactivo de millón, luego se coloca en baño de agua hirviente por 10 minutos al terminar los 10 minutos se deja enfriar y se observan los resultados
50
Resultados Se observó que la muestra de tirosina dio positivo Cuando Millón se adiciona a las proteínas que tienen tirosina, éstas forman un precipitado blanco, debido a la presencia del ácido mineral fuerte que las desnaturaliza. Al calentar se obtiene un color rojo ladrillo, debido a la mercurialización, en posición, del anillo aromático de la tirosina.
2.1.9. REACCION DE SAKAGUCHI Tubos
1
2
3
Cantidad con 5 mL de solución de Arginin4.a 1%
con 1.5 mL de Albúmina1%
Con 1.5 mL de proteína de trigo 1%.
Reactivo Hidróxido de Sodio (NaOH + alfa-naftol + hipoclorito de Sodio Hidróxido de Sodio (NaOH + alfa-naftol + hipoclorito de Sodio Hidróxido de Sodio (NaOH + alfa-naftol + hipoclorito de Sodio
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo. Enfríe en baño de hielo por 10 minutos. 1 ml de Hidróxido de Sodio (NaOH) al 5% a cada tubo de ensayo. Dejar enfriar 10 minutos. Agregue con un gotero, 2 gotas de alfanaftol al 1% a cada tubo de ensayo.
Cada tubo Enfríe en baño de hielo por 10 minutos. + 1 ml de Hidróxido de Sodio (NaOH) al 5% + Dejar enfriar 10 minutos. + 2 gotas de alfa-naftol al 1%. + 2 gotas de hipoclorito de Sodio al 10%.
Agregue 2 gotas de hipoclorito de Sodio al 10% a cada tubo. Observar y tomar apuntes de los cambios.
51
4
con 1.5 mL de Leucina
Hidróxido de Sodio (NaOH + alfa-naftol + hipoclorito de Sodio 5 ml de solución respectiva
Procedimiento reacción de Sakaguchi Forma complejos coloreados rosado o rojos ya que la arginina reacciona con la solución de alfa naftol en presencia de bromo en medio alcalino. Incolora: Otros aminoácidos Rojo: Arginina Negro o gris: Cisteína, cistina, metionina. Al terminar de realizar las reacciones para determinar los aminoácidos se continúa con la práctica 3 la cual consiste en la identificación de las proteínas, para las cuales también se emplean reacciones las cuales mencionaremos a continuación:
52
Reaccion De Sakaguchi Esta prueba es positiva para compuestos que contengan el grupo guanidinio como la arginina. El reactivo que se utiliza contiene α -naftol e hipoclorito sódico, en medio alcalino. La aparición de una coloración roja es indicativo de una reacción positiva
Materiales y métodos Se tomó una muestra de solución de glicina al 1%, solución de albumina al 1%, solución de tirosina al 1%, solución de al 1% y se disolvió en 20 ml de agua destilada y se colocó cada muestra en un vaso precipitado; luego se colocó 1.5 ml de cada muestra en distintos tubos de ensayo, se agrega n 0.5 ml de sakaguchi , luego se procede a colocar en hielo por 10 minutos, observar y tomar apuntes a los cambios Resultados En las muestras observadas se obtuvo negativo para todas muestras ya que la coloración no fue roja o rosada la cual es la que indica si la muestra es positiva, al colocarlas en el hielo tornaron coloraciones muy oscuras
53
B. Proponga de acuerdo a la pruebas una clasificación de los aminoácidos utilizados y relacione la importancia de la aplicación de algunas de estas pruebas aplicadas a otras áreas del conocimiento como: microbiología, química de alimentos entre otras. La Hidrólisis del Hipurato: Fundamento:
54
Detectar la capacidad de la bacteria de hidrolizar el hipurato mediante la enzima hipuricasa. La hidrólisis del hipurato dará como resultado glicina, que reaccionará con la Ninhidrina provocando un cambio de color. Esta prueba se utiliza en la identificación de Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Gardnerella vaginalis y Streptococcus agalactiae. (Ana Fernández Olmos, 2010)
Método:
Realizar una suspensión bacteriana en 0.01 ml de agua destilada Añadir un disco de hipurato Incubar durante 2 horas a 37ºC Revelar la suspensión añadiendo II gotas de Ninhidrina para detectar la formación de glicina Incubar durante 30 minutos a 37ºC
Interpretación de los resultados: La aparición de un color púrpura intenso pondrá de manifiesto la presencia de glicina, dando como resultado una prueba positiva. Si el hipurato no se hidroliza a glicina, tras la adición del reactivo de Ninhidrina no habrá cambio de color dando como resultado una prueb a negativa. (CHACÓN, 2012)
Reacción de Biuret en Evaluación del método del Biuret para la cuantificación de las proteínas totales en el líquido cefalorraquídeo Se evaluó un método para la determinación de las proteínas totales en el líquido cefalorraquídeo, basado en la reacción del Biuret, modificando el reactivo para su cuantificación en el suero. La prueba dio un coeficiente de variación intracorrida de 1,4% a 2,1% para niveles de 0,59 g/1 a 2,62 g/1. Esta variación es menor que la encontrada en otros métodos, incluyendo el turbidimétrico. La linealidad del método se conserva hasta una concentración de 7,0 g/1. El método evaluado (y) correlacionó bien con otro procedimiento basado también en el principio de biuret (x): r= 0,9953; y - 0,0645 + 1 ,0428x; n = 51. La técnica demostró ser rápida y sencilla, lo cual la hace aplicable a los exámenes de emergencia. Palabras clave: proteínas - líquido cefalorraquídeo - biuret espectrofotometría - trastornos del sistema nervioso central. (Quesada, s.f.)
Determinación de nitrógeno: Es una técnica que permite determinar indirectamente la masa de una población bacteriana. Existen distintas técnicas para determinar la cantidad de nitrógeno 55
que contiene una muestra con relación al compuesto que se quiera determinar. Puede analizarse el nitrógeno no proteico mediante el NO2-, NO3-, NH4+, el nitrógeno proteico mediante absorción en UV, Reacción de Biuret, Reacción de Lowry, o el nitrógeno total mediante la Digestión de Kjeldah. (Bacteriología, s.f.).
C. Para el siguiente pentapeptido, diga cuales pruebas y porque serán positivas. (ALA - VAL- GLY-GLU-LYS) Reacción
Alanina ALA + NINHIDRINA + BIURET + MILLON XANTOPROTEICA + + SACAGUCHI
Valina VAL + -
Glicina GLY + -
Glutamito GLU -
Lisina LYS + -
Reacción de Ninhidrina La Ninhidrina es un poderoso agente y reactivo común para visualizar las bandas de separación de aminoácidos por cromatografía o electroforesis, también es utilizada con fines cuantitativos para la determinación de aminoácidos. Reacciona con todos los aminoácidos alfa cuyo pH se encuentra entre 4 y 8, dando una coloración que varía de azul a violeta intenso. Este producto colorido (llamado púrpura de Ruhemann) se estabiliza por resonancia, la coloración producida por la Ninhidrina es independiente de la coloración original del aminoácido Esta prueba es positiva tanto para proteínas como para aminoácidos. en aquellos casos donde no da positiva la prueba de biuret y da positiva la de Ninhidrina, indica que no hay proteínas, pero si hay aminoácidos libres. (Dapnhe, 2016)
Reacción de Biuret Permite detectar los oligopéptidos de tres y más aminoácidos. La prueba consiste en la formación de un complejo entre al menos dos enlaces peptídicos consecutivos con un ion cúprico Cu(II) en medio alcalino. El complejo es de color violeta y la intensidad depende del número de enlaces presentes.
56
El Cobre (II) se añade en forma de Sulfato de Cobre. Dado que las soluciones de Sulfato de Cobre tiene color azul, la cantidad de reactivo añadida debe ser controlada para evitar positivos falsos. El nombre se provien e del compuesto Biurea (NH2-CO-NH-CO-NH2) el cual da positiva la prueba. Mediante esta reacción es posible seguir el proceso de hidrólisis proteica, la reacción será negativa cuando la hidrólisis sea completa.
La Reacción Xantoproteica Algunos aminoácidos como Fenilalanina, Tirosina y Triptofano, tienen anillo aromáticos derivados de benceno y por ello tiene las propiedades químicas del benceno y sus derivados. Una de estas propiedades es la reacción de nitración del anillo bencénico con ácido Nítrico concentrado. Los anillos Benceno de Tirosina y Triptofano están activados y reaccionan fácilmente, mientras que el benceno de la Fenilalanina no tiene sustituyentes que lo activan y reacciona con más dificultad
El nombre de la reacción se deriva del griego xantos, que significa amarillo, que es el color característico de la reacción positiva. El color amarillo se intensifica en medio alcalino. Esta reacción es la que provoca el color amarillo cuando se salpica la piel con ácido Nítrico concentrado, las proteínas de la piel tienen Tirosina y Triptófano, los cuales al nitrarse, le dan a la piel un color amarillo característico
Reacción de Millon
57
Millon. Es específica para el grupo fenólico por lo tanto, la dan positiva todas las sustancias que poseen esta función, como la Tirosina y todas las proteínas que contengan Tirosina. El primer paso de la reacción de Millon consiste en la nitración del anillo fenólico de la Tirosina, por el ácido Nítrico del reactivo. La Tirosina nitrada forma complejos con los iones Mercurioso Hg(I) y Mercúrico Hg(II) del reactivo produciendo un precipitado rojo o una solución roja, ambos resultados positivos.
Algunas proteínas pueden formar el precipitado rojo desde el inicio, mientras que otras primero forman un precipitado blanco, que se debe calentar para dar el color rojo indicativo de la presencia de Tirosina. Cualquier sustancia con un grupo fenólico dará positiva la reacción de Millon y puede interferir con la detección de Tirosina (Vargas, s.f.)
Reacción De Sakaguchi Está reacción es específica para la identificación del grupo guanidino. Se fundamenta en la condensación del grupo guanidino con él a-naftol en un medio altamente oxidante, con la posterior producción de un compuesto de color rojo intenso. Esta prueba da positiva frente a la arginina así como a las proteínas que contienen este aminoácido. (Prácticas de Bioquímica, s.f.)
D. Defina los siguientes términos: 58
Aminoácidos Un aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino(-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH).1 Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación entre el grupo amino de uno y el carboxilo del otro, liberándose una molécula de agua y formando un enlace amida que se denomina enlace peptídico; estos dos "residuos" de aminoácido forman un dipéptido. Si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y así, sucesivamente, hasta formar un polipéptido. Esta reacción tiene lugar de manera natural dentro de las células, en los ribosomas. (Wikipedia, Aminoácido, 2016)
Proteínas Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada persona. Todas las proteínas están compuestas por: Carbono Hidrógeno Oxígeno Nitrógeno Y la mayoría contiene además azufre y fósforo. Las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen. (Unidad Editorial Revistas, 2016)
Análisis cualitativo El análisis cualitativo tiene como objetivo la identificación del analito (átomos, iones, moléculas o grupos químicos) presente en la muestra sometida al proceso analítico. La palabra identificación se emplea comúnmente para describir el proceso analítico cualitativo comporta un reconocimiento a través de las características químicas o fisicoquímicas del analito o su producto de reacción. La palabra determinación es empleada usualmente en el ámbito del análisis cuantitativo (Analítica, s.f.)
Análisis cuantitativo 59
química se conoce como análisis cuantitativo a la determinación de la abundancia absoluta/relativa (muchas veces expresada como concentración) de una, varias o todas las sustancias químicas presentes en una muestra.1 Una vez que se conoce la presencia de cierta sustancia en una muestra, la cuantificación o medida de su abundancia absoluta o relativa puede ayudar en la determinación de sus propiedades específicas. Por ejemplo, el análisis cuantitativo realizado por espectrometría de masas sobre muestras biológicas puede aportar, por la proporción de abundancia relativa de ciertas proteínas específicas, indicaciones de ciertas enfermedades, como el cáncer. (Wikipedia, Análisis cuantitativo (química), 2016)
60
PRACTICA 3. BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS 2.1.10. Tubo 1
2
REACCION DE BIURET
Cantidad con 3 mL de solución de Albúmina de huevo 1% con 3 mL de solución de aminoácidos Tirosina, Triptófano o Fenilalanina.
3
con 3 mL de Leche 1%
4
con 3 mL de Aceite de cocina
5
con 3 mL de Glucosa
Reactivo CuSO4 al 1% + hidróxido sódico CuSO4 al 1% + hidróxido sódico CuSO4 al 1% + hidróxido sódico CuSO4 al 1% + hidróxido sódico CuSO4 al 1% + hidróxido sódico
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo. Añadir de 4 a 5 gotas de solución de CuSO4al 1%
Cada tubo 4 a 5 gotas de solución de CuSO4 al 1% + 2 ml hidróxido sódico
Añadir 2 ml de solución de hidróxido sódico al 20%. Agitar para que se mezcle. Observar y tomar apuntes de los cambios.
con 3 mL de solución respectiva + Agitar y observar color violeta, azul o amarillo.
Procedimiento reacción Biuret
61
Se tomaron seis tubos de ensayo y se les agregó a cada uno 3ml de solución diferente de albumina de huevo al 1%, tirosina, leche, carn e, aceite y glucosa, luego se agregaron 5 gotas de reactivo de Biuret.(CuSo4) Luego se observan cambios que demuestren la presencia de proteínas.
62
Agitar y observar los resultados.
o
o
o
o
o
o
Al realizar la prueba con la glucosa se pudo observar un color azul claro en la parte del fondo y arriba un anillo de azul oscuro. Al realizar la prueba con la leche se pudo observar que la muestra toma un pequeño tono azul violáceo claro, el cual se podría decir que se determinó una presencia de proteínas. La tirosina toma un color azul más oscurito que la glucosa y un anillo azul oscuro en la parte superior Al realizar la prueba con clara de huevo se observó que la muestra toma un color violeta en la parte de arriba y en la parte de abajo uno más claro. Al realizar la prueba con la carne se observó que la muestra toma un color violeta oscuro en todo el entorno y un anillo más oscuro en la parte superior Al realizar la prueba con el aceite se pudo observar la separación de las dos mezclas en la parte inferior tono azul claro y en la parte superior capa gruesa de partículas blancas
63
2.1.11.
REACCION DE AMINOACIDOS AZUFRADOS
Tubo
Cantidad
1
con 3 mL de solución de Albúmina de huevo 1%
2
con 3 mL de solución de aminoácidos Tirosina, Triptófano o Fenilalanina.
3
4
5
con 3 mL de Leche 1%
con 3 mL de Aceite de cocina
con 3 mL de Glucosa
Reactivo hidróxido sódico + acetato de plomo
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo. Añadir 2 ml de solución de hidróxido sódico al 20%.
hidróxido sódico + acetato de plomo
Añadir 10 gotas de solución de acetato de plomo al 5%
hidróxido sódico + acetato de plomo
Observar y tomar apuntes de los cambios.
hidróxido sódico + acetato de plomo
Cada tubo 2 ml hidróxido sódico + solución de acetato de plomo al 5% +
Calentar el tubo hasta ebullición.
El precipitado de color negruzco indica que se ha formado sulfuro de Plomo, utilizándose el azufre de los aminoácidos
con 3 mL de solución respectiva + Calentar el tubo hasta ebullición.
hidróxido sódico + acetato de plomo
Procedimiento reacción de aminoácidos azufrados
64
Reacción de color negruzco que reacciona ante la presencia de aminoácidos con la solución de acetato de plomo para formar el sulfuro de plomo. Se tomaron seis tubos de ensayo y se les agregó a cada uno 3ml de solución diferente de albumina de huevo al 1%, tirosina, leche, carne, aceite y glucosa, luego se agregaron de reactivo, (hidróxido sódico + acetato de plomo) y se colocan a calentar hasta ebullición.
Luego se observan cambios
65
Al realizar la prueba con la carne se observó que la muestra toma un color rojo claro grisáceo. Al realizar la prueba con el aceite se pudo observar la homogenización de los compuestos y color amarillo claro Al realizar la prueba con clara de huevo se observó que la muestra toma un color negruzco plateado en la parte superior y en el fondo se forma un anillo amarillo. Con La tirosina toma un color negruzco plateado en la parte superior y en el fondo se forma un anillo amarillo Al realizar la prueba con la leche se pudo observar que la muestra toma en la parte superior mantiene su color inicial blanco y en el fondo se forma el anillo negruzco plateado Al realizar la prueba con la glucosa se pudo observar que el color naranja es remplazado por un tono negruzco plateado en la parte superior y en el fondo se forma un anillo amarillo.
66
4.3.3 METODO DE BRADFORT Para este proceso se debe usar el espectrofotómetro para mirar la transmitancia de cada tubo para tomar los resultados, recordando que cada tubo tiene proteína, menos el primero que es el que se utiliza para calibrar el espectrofotómetro; cada que se coloca un tubo que contenga proteína.
ESPECTOFOTOMETRIA: TUBOS Blanco o sin proteína 1 2 3 4
Standard Agua 1% 20mg/ml 0µl 100 µl
Reactivo de biuret 1 ml
100
25 µl 50 µl 75 µl 100 µl
1 ml 1 ml 1 ml 1 ml
98.4 87.6 77.8 37.4
75 µl 50 µl 25 µl 0 µl
TRANSMITANCIA
RESULTADOS 1. Elaboración de la recta patrón. Para ello representar en el papel milimetrado adjunto la absorbancia de cada uno de los tubos que contenían albúmina bovina frente a la cantidad de proteínas correspondiente. Si se dispone de una calculadora con capacidad para hacer rectas de regresión, compruebe el coeficiente de correlación de la recta obtenida. En cualquier caso determine la pendiente de la recta.
67
Para las diluciones del problema, interpolar la absorbancia obtenidas sobre la recta representada para saber la cantidad de proteínas presentes en cada una de ellas. Alternativamente, haga el cálculo mediante la pendiente de la recta.
En las gráficas podemos identificar que según la proteína así mismo da el resultado de transmitancia, pero las dos tienen en común que ha menor concentración mayor es la transmitancia.
2 Teniendo en cuenta los volúmenes de muestra usados en cada caso y teniendo en cuenta la dilución realizada, calcúlese la concentración de proteínas en la muestra analizada. Dar el resultado en gramos de proteína por 100 ml de leche.
68
VOLUMEN LECHE 20 25 30
DE CONCENTRACIÓN PROTEÍNA 25 50 75
DE
PREGUNTAS: A. ¿Cuáles son los principales métodos colorimétricos usados en la determinación de proteínas? Reacción de biuret. Reacción de aminoácidos azufrados Método de Bradford.
B. ¿Cuál es la reacción de un alfa-aminoácido y ninhidrina La ninhidrina es utilizada con fines cuantitativos para la determinación de aminoácidos. Reacciona con todos los aminoácidos alfa cuyo pH se encuentra entre 4 y 8, dando una coloración que varía de azul a violeta intenso. Esta prueba es positiva tanto para proteínas como para aminoácidos. En aquellos casos donde no da positiva la prueba de Biuret, da positiva la de ninhidrina, e indica que no hay proteínas pero sí hay aminoácidos libres.
C. ¿Cuál es la reacción con el reactivo de Biuret? En solución alcalina el Cu+2 reacciona con el enlace peptídico de las proteínas dando un color purpúra que se cuantifica espectrofotométricamente (540nm). Como estándar se utiliza una solución de albúmina. Proteína + Cu+2 Complejo Cu-Proteína (púrpura)
D. ¿Qué proteínas dan positivas con la prueba de Hopkins-cole? Para las proteínas que contienen triptófano. ( un aminoácido esencial en la nutrición humana. Es uno de los 20 aminoácidos incluidos en el código genético (codón UGG).)La solución que se va a examinar se mezcla con ácido glioxílico y se agrega ácido sulfúrico concentrado. Un anillo entre violeta y rojo en la unión de los dos líquidos indica que la reacción es pos itiva. 69
E. ¿Cómo se manifiesta la desnaturalización de la clara de huevo? La desnaturalización de proteínas se da en la clara de los huevos, que son en gran parte albúminas en agua. En los huevos frescos, la clara es transparente y líquida; pero al cocinarse se torna opaca y blanca, formando una masa sólida intercomunicada. Esa misma desnaturalización puede producirse a través de una desnaturalización química, por ejemplo volcándola en un recipiente con acetona. Desnaturalización Irreversible de la proteína de la clara de huevo y pérdida de solubilidad, causadas por la alta temperatura (mientras se la fríe)
F. ¿Cuál de los tres agentes utilizados tiene mayor poder de desnaturalización? El efecto de la temperatura, cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas y, se desnaturalizan
G. ¿Cómo podríamos saber que una sustancia desconocida es una proteína? Para saber si una sustancia desconocida, es una proteína se utiliza el Reactivo de Biuret. El reactivo, de color azul, cambia a violeta en presencia de proteínas.
H. ¿Qué coloración da la reacción del Biuret? La coloración que presenta es el color violeta, indicando la presencia de proteínas.
I. ¿Una proteína coagulada podría dar la reacción del Biuret? 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 ªC o al ser tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc. Si una proteína coagulada podría dar la reacción de Biuret, porque el reactivo reacciona con cualquier proteína, liquida o sólida, por ejemplo cuando haces una cuantificación de proteínas en suero (liquida) o cuando haces una prueba cualitativa en huevos, carne, papas, etc.
70
J. Si se realiza la reacción del Biuret sobre un aminoácido como la Glicina ¿es positiva o negativa? ¿Por qué? La glicina no reaccionó con el reactivo de Biuret porque está en forma libre y no hay enlaces peptídicos con los que pueda reaccionar este reactivo. De esta manera, la glicina dio una prueba negativa. Además en la reacción xantoprotéica da negativo porque carece de grupos aromáticos
71
PRACTICA 4. IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS Los carbohidratos son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (C, H, O) e incluyen algunas de las moléculas más relevantes en la vida de los organismos, como son la glucosa, que es universalmente utilizada por las células para la obtención de energía metabólica, el glucógeno contenido en el hígado y el músculo, que forma la reserva de energía más fácilmente accesible para las células del organismo y la ribosa y desoxirribosa que forman parte de la estructura química de los ácidos nucleicos. Desde el punto de vista químico, los carbohidratos son polihidroxi aldehídos o cetonas y sus polímeros y existen en tres categorías principales distinguibles por el número de unidades de azúcar que los forman: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los polisacáridos liberan a la hidrólisis centenares o millares de monosacáridos; mientras que los oligosacáridos producen de dos a l0 monosacáridos y los monosacáridos mismos son las unidades mínimas de los carbohidratos que ya no se pueden hidrolizar. Se les llama carbohidratos debido a que su estructura química semeja formas hidratadas del carbono y se representan con la fórmula Cn (H2O)n.
Clasificación de los carbohidratos
Bioquimica.2012. Carbohidratos. Tomado de: http://ibcbioquimica.blogspot.com.co/2012/03/carbohidratos.html 72
2.1.12.
IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS
73
2.1.12.1. PRUEBA DE BENEDICT: Identifica azúcares reductores (aquellos que tienen su OH libre del C anomérico), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul a Cu +, que precipita de la solución alcalina como Cu2O de color rojo-naranja. El reactivo de Benedict consta de: Sulfato cúprico; hidrato de sulfato de sodio y o cloruro, Carbonato Anhidro de Sodio, además se emplea NaOH para alcalinizar el medio.
74
Glucosa: positivo Fructosa: positivo Maltosa: positivo Sacarosa: Negativo Almidón: Negativo La glucosa, fructosa y maltosa presentan un precipitado de color anaranjado denominado óxido cuproso (Cu20) es decir que se trata de azúcares reductores. La sacarosa no presenta evidencia de precipitado color rojo ladrillo con la reacción de oxidación de Benedict, por lo que se confirma, que no es un azúcar no reductor.
CONCLUSIÓN Mediante la reacción de Benedict podemos identificar azúcares reductores y comprobar que la reducción que se lleva a cabo es por el efecto del grupo aldehído del azúcar (CHO) en forma de Cu + y el nuevo ión se observa a modo de precipitado de color rojo anaranjado o amarillo ladrillo que corresponde al óxido cuproso(Cu2O). 2.1.12.2. REACCION DE FEHLING: Esta prueba se utiliza para el reconocimiento de azúcares reductores. El poder reductor que pueden presentar los azúcares proviene de su grupo carbonilo, que puede ser oxidado a grupo carboxilo con agentes oxidantes suaves. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no puede presentar este poder reductor. Los azúcares reductores, en medio alcalino, son capaces de reducir el ion Cu2+ de color azul a Cu+ de color rojo. Para ello el grupo carbonilo del azúcar se oxida a grupo carboxilo. En medio fuertemente básico como en nuestro caso el NaOH el ion Cu2+ formaría Cu (OH)2 insoluble por eso añadimos tartrato sódico potásico que actúa como estabilizador al formar un complejo con el Cu2+. Bioquímica. 2011. Prueba de Fehling. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-fehling.html
75
Glucosa: positivo Fructosa: positivo Maltosa: positivo Sacarosa: Negativo Lactosa: positivo Almidón: Negativo
De acuerdo a los resultados positivos, que se dio en la glucosa, maltosa, lactosa este reactivo, reacciona principalmente con los aldehídos porque tienen un grupo carbonilo más expuesto, que le da el carácter reductor, y existe la presencia del precipitado rojo ladrillo (óxido cuproso). Por otro lado, refiriéndonos a los que dieron negativos (que no nos dio coloración), esto se da porque es una azúcar constituida por una molécula de glucosa y de fructosa, tiene un enlace entre el primer carbono de la glucosa y el segundo carbono de la fructosa, y no queda grupos reductores disponibles. Al no ser reductor, la prueba de Fehling es negativa, y por lo que se intuye, no posee el grupo carbonilo apto y libre, necesario como para reaccionar con el reactivo Fehling, y a ebullición, no se observó ningún cambio. CONCLUSIÓN Podemos concluir que las muestras de glucosa, fructosa, maltosa y galactosa son azúcares reductores, ya que se formó un precipitado de color rojo ladrillo (óxido cuproso).
76
2.1.12.3. REACCION DE MOLISCH: La prueba de Molish permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra; está basada en la formación de furfural o derivados de éste (originado por los ácidos concentrados que provocan una deshidratación de los azúcares) a partir de los carbohidratos para obtener el furfural que se combina con el -naftol sulfonato originando un complejo púrpura. Es una reacción muy sensible puesto que soluciones de glucosa al 0.001% y sacarosa al 0.0001% dan positiva la prueba. También sirve para el reconocimiento general de carbohidratos donde polisacáridos y disacáridos se hidrolizan formando monosacáridos formando un color púrpura violeta. Todos los glúcidos por acción del ácido sulfúrico concentrado se deshidratan formando compuestos furfúricos (las pentosas dan furfural y las hexosas dan hidroximetilfurfural). Estos furfurales se condensan con el reactivo de Molish (solución alcohólica de alfanaftol), dando un producto violeta. Bioquímica. 2011. Reacción de Molisch. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-molisch.html
77
Glucosa: positivo Fructosa: positivo Maltosa: positivo Sacarosa: Negativo Lactosa: positivo Almidón: Negativo
2.1.12.4. PRUEBA DE TOLLENS: Es un procedimiento de laboratorio para distinguir un aldehído de una cetona: se mezcla un agente oxidante suave con un aldehído o una cetona desconocida; si el compuesto se oxida, es un aldehído, si no ocurre reacción, es una cetona. El complejo de plata amoniacal [Ag(NH 3)2]+ en solución básica es el agente oxidante utilizado en la prueba de Tollens. Si hay un aldehído presente, éste se oxida a la sal del ácido RCOO -. Al mismo tiempo, se produce plata metálica Ag (s) por la reducción del complejo de plata amoniacal. 3. Química orgánica. Ensayos Fehling y Tollens. Tomado de: http://www.quimicaorganica.net/ensayos-fehling-tollens.html 3.1.1.1.
78
3.1.1.2.
Glucosa: Negativo Fructosa: positivo Maltosa: positivo Sacarosa: Negativo Lactosa: Negativo Almidón: Negativo
REACCION DE LUGOL: Es una reacción química usada para determinar la presencia o alteración de almidón u otros polisacáridos. Una solución de yodo-diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio - reacciona con almidón produciendo un color púrpura profundo. Este tipo de prueba puede realizarse con cualquier producto que contenga almidón como ser patatas, pan o determinados frutos. Esta reacción es el resultado de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción del almidón con el yodo presente en la solución de un reactivo llamado Lugol. La amilasa, el componente del almidón de cadena lineal, forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo, formando un color azul oscuro a negro. La amilopectina, el componente del almidón de cadena ramificada, forma hélices mucho más cortas, y las moléculas de yodo son incapaces de juntarse, obteniéndose un color entre naranja y amarillo. Al romperse o hidrolizarse el almidón en unidades más pequeñas de carbohidrato, el color azul-negro desaparece. En consecuencia, esta prueba puede determinar el final de una hidrólisis, cuando ya no hay cambio de color constituyendo una evidencia experimental ampliamente utilizada.
79
El almidón es coloreado de violeta negruzco positivo, debido a que se juntan las moléculas de yodo, introduciéndose en las espiras de la molécula del almidón.
CONCLUSIÓN Se identificó mediante la Prueba de Yodo la presencia de almidón (polisacáridos).
PREGUNTAS 1. Explique por qué el monosacárido gliceraldehido da negativa la prueba Molish. Da negativo ya que la prueba de Molish es una rea cción general para carbohidratos que contienen más de 5 átomos de carbono, y el gliceraldehido tiene un carbono. Para identificar monosacáridos se utiliza la Prueba de Barfoed.
2. ¿Cuáles son las aplicaciones prácticas de las pruebas estudiadas? Las aplicaciones realizadas en la presente practica ayudan a la determinación especifica de carbohidratos en general, sin importar si son monosacáridos, 80
disacáridos o polisacáridos (Molish). Las demás pruebas son usadas para la determinación especifica de azucares según sus grupos funcionales y el número determinado de carbonos.
3. Defina los siguientes términos: Carbono anomérico: hace referencia al carbono carbonilico que se transforma en un nuevo centro quiral tras una ciclación hemicetal o hemiacetal. Centro quiral: es un átomo unido a cuatro sustituyentes diferentes. Una molécula que posee un centro quiral y tiene una imagen espectacular no superponible con ella, denominada enantiómero. Levo rotatorio: se denomina así a los monosacáridos que poseen actividad óptica y desvían el plano de la luz polarizada hacia la izquierda e sentido opuesto a las manecillas del reloj.
4. Dibuje los monosacáridos glucosa, galactosa, ribosa y fructosa, clasifíquelos según el númerode átomos de carbono y la función principal
5. Efectué un enlace hemiacetálico y uno hemicetálico, escriba las diferencias entre ambos enlaces.
El enlace hemiacelatico se forma por reacción entre el carbo nilo de un grupo cetona con un grupo hidroxilo de un alcohol, y el enlace hemicelatico se da entre el carbonilo de un grupo aldehído con un hidroxilo de un alcohol. 81
6. Escriba las funciones: aldehídica, cetónica, alcohólica, ácida, colóquelas en orden de reactividad y explique el porqué de ese orden. alcohólica < cetónica < aldehídica < ácida Esto se debe a que los productos resultantes en cada caso son energéticamente más estables que el reactivo que les dio origen. Es decir, el alcohol rinde productos energéticamente más inestables que los ácidos orgánicos.
7. Explique en qué consiste la hidrólisis ácida de disacáridos. Se producen dos moléculas de monosacárido por hidrólisis. La hidrólisis de un enlace glucosídico se lleva a cabo mediante la disociación de una molécula de agua del medio. El hidrógeno del agua se une al oxigeno del extremo de una de las moléculas de azúcar; el OH se une al carbono libre del otro residuo de azúcar. El resultado de esta reacción, es la liberación de un monosacárido y el resto de la molécula que puede ser un monosacárido si se trataba de un disacárido o bien del polisacárido restante si se trataba de un polisacárido más complejo. Los disacáridos y los polisacáridos deben ser hidrolizados hasta monosacáridos para poder pasar la pared intestinal para llegar al torrente sanguíneo y poder ingresar al interior de las células para su utilización.
8. Defina los siguientes términos: azúcar reductor y azúcar no reductor, cite ejemplos. Los azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras especies. Los azúcares reductores provocan la alteración de las proteínas mediante la reacción de glucosilación no enzimático también denominada reacción de Maillard o glicación. azúcares reductores 82
El monosacárido más importante y el azúcar reductor es glucosa. En el cuerpo, la glucosa se conoce como azúcar en la sangre, porque es esencial para la función cerebral y la energía física. La fructosa es otro azúcar reductor y es conocido como el más dulce de todos los monosacáridos. La galactosa, otro azúcar reductor, es un componente de la lactosa que se encuentra en los p roductos lácteos. La maltosa no se encuentra a menudo en la naturaleza, sino que se produce durante la digestión cuando las moléculas de almidón se descomponen. Azúcares no reductores Algunos disacáridos, como la sacarosa, son azúcares no reductores, lo que significa que no pueden donar electrones a otras moléculas. La sacarosa se compone de dos azúcares reductores, glucosa y fructosa, y no contiene grupos carbonilo libres. La sacarosa se encuentra naturalmente en muchos alimentos y, a menudo se añade a muchos alimentos procesados contribuir dulzura.
9. Efectué un enlace glucosídico.
Terminadas estas reacciones y de identificar los carbohidratos procedemos a realizar la practica 5 que consiste en determinar las características de los ácidos grasos.
83
PRACTICA 5. CARACTERISTICAS DE LOS ACIDOS GRASOS
Iniciaremos determinando la solubilidad en los lípidos siguiendo estos pasos:
3.1.2. SOLUBILIDAD Tubos 1 2
Cantidad con 3 ml de Aceite vegetal con 3 ml de Aceite vegetal
Reactivo 4 mL de agua destilada
Procedimiento Preparar los tubos de ensayo.
4 mL de hexano
4 mL de hexano
Cada tubo 4 mL de hexano
Agite los tubos. deje reposar unos minutos Observar y tomar apuntes de los cambios.
3 ml de Aceite vegetal + Agite los tubos + Dejar en reposo. + Observar y tomar apuntes de los cambios.
Procedimiento para determinar la solubilidad de los lípidos Tomamos dos tubos uno para poder comparar y determinar la reacción, luego de seguir los pasos anteriormente mencionados obtenemos la siguiente reacción:
84
En la imagen podemos ver en el primer tubo que no se produce una mezcla al contrario se ve perfectamente la división entre las dos sustancia el agua y el aceite debido a que el aceite subirá debido a su menor densidad, pero en el segundo tubo vemos como se mezclan las dos sustancias el aceite y el hexano, debido a que las grasas son solubles en disolventes orgánicos. Luego de observar la reacción anterior, realizamos el ensayo de saponificación desarrollando los siguientes pasos
3.1.3. SAPONIFICACION Tubos 1
2
Cantidad 3 mL de aceite vegetal 3 mL de aceite vegetal
Reactivo
Procedimiento
3 mL de NaOH (1 N)
Preparar los tubos de ensayo.
Cada tubo Agregar manteca en un tubo de ensayo.
Agregar 3 mL solución de NaOH (1 N). 3 mL de KOH Agitar. Baño de agua hirviente por 10 minutos. Dejar enfriar. Observar y tomar apuntes de los cambios. Si posible repetir el mismo procedimiento con KOH
3 ml de la solución de NaOH (1 N). + Baño de agua hirviente por 10 minutos. Observar y tomar apuntes de los cambios.
85
Procedimiento ensayo de Saponificación Para esta práctica tomamos dos tubos y los preparamos según los pasos anteriores dándonos como resultado la siguiente reacción:
En la siguiente imagen podemos observar la formación de tres capas las cuales son más visibles en el segundo tubo el cual contiene NaOH, una capa inferior clara que contiene la solución sobrante junto con la glicerina que se formó, una capa intermedia semisólida que es el jabón formado, y por ultimo una capa superior que contiene el aceite que no sufrió ninguna reacción aunque no se ve en la imagen en esta reacción la mezcla se solidifico mientras que en el primer tubo que contiene KOH la mezcla es líquida. Esta reacción se da porque los ácidos grasos reaccionan con bases fuertes en este caso el NaOH y el KOH dando lugar a los jabones ya sea solidos o líquidos. Por ultimo realizamos la Reacción con el Sudan III, para la cual seguimos estos pasos:
3.1.4. REACCION CON EL SUDAN III Tubos 1
Cantidad con 3 ml de Aceite vegetal
Reactivo
Procedimiento
Sudan III
Preparar los tubos de ensayo.
Cada tubo 3 ml de Aceite vegetal
86
2
con 3 mL de Aceite vegetal
Tinta roja
Agregar 3mL de aceite vegetal. Agregar 8 gotas de Sudan III Observar y tomar apuntes de los cambios. 8 gotas de Sudan III Observar y tomar apuntes de los cambios.
Procedimiento reacción con el Sudan III Luego de haber seguido los pasos obtuvimos los siguientes resultados:
Podemos observar como en el primer tubo al que se le aplica Sudan III se forma un anillo en la parte superior sobre el aceite cambiando de color de rojo a un anaranjado debido a que el sudan III detecta específicamente las grasas y se va disolviendo y tiñendo las grasas de anaranjado, en el segundo tubo el cual contiene tinta roja podemos observar que la mezcla se tiñe del color rojo y se forma un sobrante en el fondo sin mostrar ningún cambio en su color. Al finalizar las practica 5, procedemos a desarrollar las preguntas orientadas a la práctica:
87
A. ¿Qué son los jabones? jabones? Los jabones son sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos, solubles en agua. Se fabrican a partir de grasas o aceites que son mezclas de triacilgliceroles o de sus ácidos grasos, mediante tratamiento con un álcali o base fuertes es decir de hidróxido sódico, que dará jabones “duros”, o hidróxido potásico, que dará jabones “blandos” más adecuados para jabone s líquidos y cremas de afeitar. Por sus
características, los jabones son surfactantes aniónicos. Wikipedia. Jabón. Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3n
B. ¿Cómo se pueden obtener los jabones? En esencia el proceso de obtención del jabón, sea industrial o artesano, consta de tres fases: saponificación, sangrado y moldeado. lentamente soda Saponificación: Se hierve la grasa en grandes calderas, se añade lentamente soda cáustica (NaOH) y se agita continuamente la mezcla hasta ha sta que comienza a ponerse pastosa. La reacción que ha tenido lugar recibe el nombre de saponificación y los productos son el jabón y la lejía residual que contiene glicerina: grasa + soda cáustica → jabón + glicerina.
Sangrado: el jabón obtenido se deposita en la superficie en forma de gránu los. Para que cuaje de una manera completa se le añade sal añade sal común (NaCl). Esta operación recibe el nombre de sangrado o salado; con ella se consigue la separación total del jabón (que flotará sobre la disolución de glicerina) de glicerina),, de la sosa cáustica (que no ha reaccionado) y de agua. Moldeado: ya habiendo realizado el sangrado, el jabón se pasa a otro recipiente o vasija donde se le pueden añadir perfumes, colorantes, colora ntes, productos medicinales, etc. Entonces, todavía caliente, se vierte en moldes, se deja enfriar y se corta en pedazos. Wikipedia. Jabón. Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3n h ttps://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3n
C. ¿Por qué en la saponificación la glicerina glicerina aparece en la fase acuosa? La saponificación es una reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o álcali, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y la base. Estos 88
compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante saponificación Un lípido saponificable sería todo aquel que esté compuesto por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta unión se realiza mediante un enlace éster, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina. En los casos en los que para la obtención del jabón se utiliza un glicérido o grasa neutra, se obtiene como subproducto el alcohol llamado glicerina, que puede dar mayor beneficio económico que el producto principal.
D. ¿Qué enzima logra en el aparato digestivo digestivo la hidrolisis de las grasas? La lipasa bucal: La lipasa lingual se secreta en forma constante en baja cantidad. Sin embargo, ante la presencia del alimento en la boca (factor mecánico) y/o por estimulación parasimpática (factor neurológico), la enzima es secretada en gran cantidad en la cavidad bucal. Esta lipasa actúa sobre el bolo alimentario en su tránsito hacia el estómago(es decir actúan después de que los alimentos se degluten) y también durante la permanencia del alimento en este órgano. El pH óptimo de la lipasa lingual es de 4,5 pero su actividad comienza a pH 2. La enzima no es inactivada por la actividad proteolítica de la pepsina gástrica, por lo cual sigue actuando en la cavidad gástrica. La lipasa lingual es una acil-ester-hidrolasa de alta especificidad, degrada los triglicéridos de la dieta en ácidos grasos y digliceridos. Blog. (2010) Cavidad bucal. Enzimas de la cavidad oral. Tomado de: http://cavidadbucal.blogspot.com.co/2010/06/enzimas-de-la-cavidad-oral.html
Lipasa gástrica: La lipasa gástrica actúa sobre todo en los recién nacidos modificando los triglicéridos de cadena media contenidos en la leche la leche materna. Este materna. Este proceso favorece la digestión la digestión de estos triglicéridos particulares así como el aporte de lípidos. de lípidos. Kioskea.net. (2015). Lipasa gástrica – Definición. Tomado de: file:///C:/Users/ESPNIC~1/AppData/Local/Temp/lipasa-gastrica-definicion-22701nkl2qr.pdf una enzima que se produce en el páncreas el páncreas y se secreta en Lipasa pancreática: es una enzima el intestino el intestino delgado donde ayuda a descomponer las grasas (lípidos) que (lípidos) que comemos para convertirlas en ácidos grasos y glicerol. El páncreas constituye el origen 89
principal y primario de la lipasa sérica. sérica. La lipasa pancreática humana es una glucoproteína, con glucoproteína, con un peso molecular de 45.000 daltons. Wikipedia. Lipasa Pancreática. https://es.wikipedia.org/wiki/Lipasa_pancre%C3%A1tica
Tomado
de:
E. Indique lo que ocurre ocurre con las mezclas de aceite – Sudan III y aceite – tinta y explique a que se debe la diferencia entre ambos resultados. Aceite – Sudan III: se formó el anillo de color naranja y se fue tiñendo toda la mezcla. Este resultado se debe a que le aceite y las grasa son un compuesto orgánicos que existente en la naturaleza los cuales consiste en esteres formados por tres moléculas de ácidos grasos y un molécula de alcohol glicerina, por lo tanto el sudan III reconoce estas moléculas y las tiñe del color anaranjado. Aceite – tinta roja: la tinta se precipitó al fondo de la mezcla, esto se debe a que la tinta solo se dispersa ya que no es específica para grasas por lo que no reacciona con las moléculas de este. La diferencia de las dos reacciones se debe a que el Sudan III es específico para teñir aceites mientras que la tinta es solo para diferenciar.
F. ¿Qué ocurre con la emulsión de agua en aceite trascurridos unos minutos de reposo? ¿y con la de los otros compuestos empleados? ¿a qué se deben las diferencias observadas entre ambas emulsiones? Lo que podemos observar después de unos minutos entre el agua y el aceite es que el aceite sube y el agua se encuentra abajo debido a que el agua es más densa que el aceite, en el aceite y hexano se observa que hay una disolución entre los dos ya que son solubles uno con el otro.
G. ¿Qué ocurre con la emulsión cuando se le añade detergente? En el caso del aceite y el NaOH o KOH se forman tres capas, la inferior que contiene sobrante junto con glicerina, una media que es el jabón y una superior que 90
constituye el aceite inalterado la diferencia entre las dos reacciones es que en la de NaOH la mezcla se solidifica mientras que en la de KOH se torna liquida.
CONCLUSIONES
Con la realización del presente informe podemos concluir:
Es fundamental y de vital importancia que antes de ingresar a una práctica de laboratorio contemos con todo el equipo que permita nuestra seguridad con lo son los guantes, tapabocas, bata, ropa adecuada y zapatos cerrados, al igual hay que reconocer el entorno dentro del laboratorio identificar la salida de emergencia las duchas y botiquines para estar preparados en caso de un accidente. Los aminoácidos se denominan así por tener un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Todos los aminoácidos componentes de las proteínas son L-alfaaminoácidos Los lípidos son insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos como el éter, benceno, cloroformo entre otros. Los ácidos grasos reaccionan con bases fuertes como el NaOH y el KOH, formando sales solidas conocidos como jabones, y dependiendo de la base se tornaran solido o líquidos. El Sudan III es un colorante especifico el cual reacciona al contacto con los ácidos grasos reconociendo sus moléculas y tiñéndolas de un color anaranjado.
91
Aprendimos a diferenciar que el Reactivo de Biuret, es de color azul, y que cambia a violeta en presencia de proteínas y según la cantidad de estas se da la tonalidad del color. +proteína + violeta. Aprendimos que para identificar los aminoácidos azufrados debemos identificar cuando se manifiesta un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Identificamos como la concentración de proteínas de una muestra se realiza por medio del método de Bradford mediante la cuantificación de la absorbancia en un espectrofotómetro.
4. BIBLIOGRAFIA 1. Bioquímica Práctica. Aminoácidos y Proteínas. Cap 5. Tomado de: http://www.bioquimica.dogsleep.net/Laboratorio/Plummer/Chp05a.pdf 2. Alberto García Jerez. Bucaramanga 2015. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería. Biomoléculas. Tomado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/2016I/BIOMOLECULAS3.pdf 3. Bioquímica. 2014. Reacción de Biuret. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/07/reaccion-de-biuret.html 4. Universidad de Bogotá, Jorge Tadeo Lozano. Laboratorio de Química Orgánica. Ensayos para Reconocimiento de Aminoácidos. Tomado de: http://avalon.utadeo.edu.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/orga nica/guia_9_aminoacidos.pdf 5. Miguel Calvo. Química de los Alimentos. Estructura de las Proteínas. Tomado de: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/aminoacids/estructurprot.html 6. Escuela europea de Luxemburgo. 6° Secundaria. Sección Española Bio 4. Proteínas. Tomado de: 92
http://www.euroschool.lu/prof.montilla/ficheroactivi/actividadesbio4_6/PPRO TEINAS Carbohidratos. Tomado 7. Bioquimica.2012. http://ibcbioquimica.blogspot.com.co/2012/03/carbohidratos.html
de:
Reacción de Benedict. Tomado 8. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Benedict
de:
9. Bioquímica. 2011. Prueba de Fehling. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-fehling.html 10. Bioquímica. 2011. Reacción de Molisch. Tomado de: http://bioquimicamarzo julio.blogspot.com.co/2014/06/prueba-de-molisch.html 11. Química orgánica. Ensayos Fehling y Tollens. Tomado http://www.quimicaorganica.net/ensayos-fehling-tollens.html
de:
Prueba del Yodo. 12. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Prueba_del_yodo
de:
Tomado
13. Miguel Calvo. Química de los Alimentos. Ácidos Grasos. Tomado de: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/lipidos/acidosgrasos.html Lípidos. Tomado 14. Geocities. http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/lipids.htm
de:
15. Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Guie de Practica de Laboratorio. Tomado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/2015II_BIOQUIMICA_201103/GUIA_LABORATORIO/201103_GUIA_DE_LABO RATORIO_2015.pdf 16. Grasas y Aceites Vegetales. (2014). Saponificación. Tomado de: http://grasas-y-aceitesvegetales.webnode.com.co/aplicaciones/saponificacion/ 93
17. MERCK. (2010). Ficha de datos de seguridad. Tomado de: http://www.euskadi.eus/contenidos/informacion/aai_eia_bial/es_aai/adjuntos /25_FS_Ninhidrina.pdf 18. LabKem. Ficha de dato de seguridad. Reactivo de Benedict. Tomado de: https://www.labbox.com/FDS/ES/ES__Benedict%20reagent%20quantitative %20Analytical%20Grade_BENR-QNA500_FDS_20110310__LABKEM_.pdf 19. LabKem. Ficha de datos de seguridad. Solución de Lugol. Tomado de: https://www.labbox.com/FDS/ES/ES__Lugol%20solution%20Analytical%20 Grade_LUGO-00A-1K0_FDS_20140115_LABKEM_.pdf 20. LabKem. Ficha de datos de seguridad. Reactivo de Fehling. Tomado de: https://www.labbox.com/FDS/ES/ES__Fehling%20A%20reagent%20Analyti cal%20Grade_FEHL-A0A-1K0_FDS_20110317__LABKEM_.pdf 21. LabKem. Ficha de datos de seguridad. Reactivo de Biuret. Tomado de: https://www.labbox.com/FDS/ES/ES__Biuret%20reagent%20Analytical%20 Grade_BIUR-00A-100_FDS_20110311__LABKEM_.pdf 22. Acofarma Distribución S.A. España. Ficha de seguridad. Tirosina. Tomado de: http://www.acofarma.com/admin/uploads/descarga/1929d4b7bd7ec75cf031f5e093c2082ac367f0517bdd/main/files/Tirosina-L.pdf 23. Abelló Linde, S.A. Barcelona. Ficha de seguridad. Amoniaco. Tomado de: http://www.abellolinde.es/internet.lg.lg.esp/es/images/FDS-10021772-01-00ES316_89360.pdf?v=3.0 24. Pontifica Universidad Javeriana. Ficha de datos de seguridad. Acetato de plomo. Tomado de: http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqcadianahermith/Acetato%20de%20plomo.pdf 25. Pontifica Universidad Javeriana. Ficha de datos de seguridad. Hidróxido de sodio. Tomado de: http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqcadianahermith/NaOH.pdf 94
26. Consejo Colombiano de Seguridad. Bogotá D.C. (2005). Hoja de datos de seguridad. Ácido sulfúrico. Tomado de: http://iio.ens.uabc.mx/hojasseguridad/acido_sulfurico.pdf 27. LabKem. Ficha de datos de seguridad. Sudan III. Tomado de: https://www.labbox.com/FDS/ES/ES__Sudan%20III%20CI%2026100_SUD N-30D-025_FDS_20110329__LABKEM_.pdf 28. Grupo Transmerquim. (2014). Hoja de datos de seguridad. Glucosa. Tomado de: http://www.gtm.net/images/industrial/g/GLUCOSA.pdf 29. Acofarma Distribución S.A. España. Ficha de seguridad. Glicina. Tomado de: http://www.acofarma.com/admin/uploads/descarga/6696c766d27abb874b794b9715e61897a72e464729c6/main/files/Glicina____cid o_aminoac__tico_.pdf 30. Grupo Transmerquim. (2014). Hoja de datos de seguridad. Lisina. Tomado de: http://www.gtm.net/images/industrial/l/L-LISINA.pdf 31. Wikipedia. Jabón. Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3n 32. Kioskea.net. (2015). Lipasa gástrica – Definición. Tomado de: file:///C:/Users/ESPNIC~1/AppData/Local/Temp/lipasa-gastrica-definicion22701-nkl2qr.pdf 33. Blog. (2010) Cavidad bucal. Enzimas de la cavidad oral. Tomado de: http://cavidad-bucal.blogspot.com.co/2010/06/enzimas-de-la-cavidadoral.html Lipasa Pancreática. Tomado 34. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Lipasa_pancre%C3%A1tica
de:
35. Procedimientos en Microbiología Clínica Tomado de:
95
View more...
Comments