Práctica de laboratorio: Enzimas

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Sesión No. 5

Aminoácidos y proteínas

OBJETIVO: 

El alumno realizará algunas reacciones para el estudio de las propiedades fisicoquímicas de los aminoácidos y las proteínas.

FUNDAMENTO:

Las proteínas son las moléculas orgánicas más abundantes en las células incluyendo el 50% o más de su peso seco. Se encuentran en todas las partes de cada célula, ya que son fundamentales en todos los aspectos de la estructura y función celulares. Existen muchas clases de proteínas diferentes cada una de ellas especializada en una función biológica diferente. Todas ella contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, y casi todas ellas contienen azufre. Las hay que contienen elementos adicionales particularmente fósforo, hierro, zinc y cobre.

Las moléculas de proteínas se forman por uniones covalentes con restos de aminoácidos formando largos polímeros no ramificados unidos entre sí en una ordenación de cabeza a cola mediante uniones tipo amida llamadas ENLACES PEPTÍDICOS.

Las proteínas se dividen de acuerdo a su composición en 2 clases:

PROTEÍNAS SIMPLES: Aquellas que por hidrólisis producen solamente aminoácidos sin ningún otro producto principal orgánico o inorgánico. Ejemplo: La insulina.

PROTEÍNAS COMPLEJAS: Aquellas que por hidrólisis producen no solamente aminoácidos sino también otros productos orgánicos o inorgánicos. Ejemplos: Metaloproteínas como la hemoglobina, glicoproteínas como las inmunoglobulinas, fosfoproteínas como la caseína, lipoproteínas como la lipovitelina del huevo, nucleoproteínas presentes en virus y genes.

De acuerdo a su función las proteínas se clasifican en:

ESTRUCTURALES: Forman parte estructural del cuerpo.

ENZIMAS: Catalizan reacciones biológicas. Ejemplo: lipasas y proteasas.

HORMONAS: Sirven como mensajeros químicos. Ejemplo: Insulina y glucagon.

TOXINAS: Proteínas dañinas producidas por microorganismos. Ejemplo: Toxina botulínica.

ANTICUERPOS: Proteínas de defensa.

TRANSPORTE: Transportan diversas sustancias a la células. Ejemplo: Hemoglobina y mioglobina que proveen oxígeno al músculo y los pulmones.

De acuerdo a su forma las proteínas pueden clasificarse como:

GLOBULARES: Son esféricas u ovoides. Ejemplo: albúmina de huevo.

FIBROSAS: Forman fibras de tejido conectivo, proteínas de ligamentos y tendones, pelo, lana, uñas, cuernos y proteína muscular. Ejemplo: colágeno, elastina, queratina, miosina, actina y fibrinógeno.

Todas las proteínas independientemente de la función que desempeñan o de la especie de origen están constituidas por un conjunto básico de 20 aminoácidos. Los aminoácidos se clasifican de acuerdo a su punto isoeléctrico en neutros, básicos y ácidos. Existen aminoácidos denominados esenciales, los cuales no  pueden ser sintetizados en el organismo, por lo que deben ser ingeridos en la dieta. Los aminoácidos no esenciales son aquellos que el cuerpo sí es capaz de sintetizar. Un catabolismo deficiente de aminoácidos causa la acumulación excesiva de éstos en el plasma y su excreción excesiva en la orina, a esto se le conoce como aminoaciduria.

El análisis químico de las proteínas con respecto a sus propiedades es muy amplio y su aplicación en el campo médico, clínico y de investigación es muy importante.

MATERIAL Y EQUIPO:

Soluciones y reactivos

• Soluciones stock de aminoácidos: Se utilizarán aminoácidos preparados al 1.0 % en solución acuosa. Se pesa 1 g del aminoácido indicado (fenilalanina y glicina o cualquier otro disponible en el laboratorio) y se disuelven en 100 ml de agua destilada.

• Albúmina: Stock de albúmina al 1%, se pesa 1 g de albúmina y se disuelven en 100 ml de agua destilada, evitando en lo posible la formación de burbujas.

• NInhidrina 0.2%: Se pesan 0.2 g de ninhidrina y se disuelven en 100 ml de agua destilada.

• Reactivo de Biuret: 

1. Pesar: 3 g de sulfato de cobre, 12 g de tartrato de sodio y potasio tetrahidratado y de 2 de yoduro de potasio
2. Añadir 100 ml de agua destilada y agitar hasta su dilución.
3. Añadir con movimientos rotatorios constantes 600 ml de hidróxido de sodio al 10%.
4. Diluir hasta 2 l de agua destilada y mezclar.

Material y equipo

Baño de agua a 37 °C con una gradilla adentro

Espectrofotómetro

Celdillas

Pizeta con etanol

Vaso de precipitado y pañuelos desechables

Pipeteador eléctrico

Pipetas de 2, 5 y 10 ml

5 Vasos de precipitado

Tubos de ensayo en su gradilla

Micropipeta 1000 microlitros

Puntas para micropipetas

Agua destilada

Contenedor de vidrio o plástico para desechos

Papel parafilm, marcador permanente

PROCEDIMIENTO:

a) Prueba de la Ninhidrina

1. Marca 3 tubos de ensayo
2. En cada tubo agrega los reactivos como se indica en la tabla:

1. Tapar los tubos con papel parafilm y mezclarlos.
2. Incubar a 37 °C durante cinco minutos.
3. Observar y hacer anotaciones.

RESULTADOS ESPERADOS:

Un resultado positivo se observa como una coloración azul violeta.

b) Prueba de Biuret

1. Marca 3 tubos de ensayo
2. En cada tubo agrega los reactivos como se indica en la tabla:

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