Reacciones De Aminoacidos Y Proteinas

PRACTICA 1

REACCIONES DE AMINOACIDOS Y PROTEÍNAS

OBJETIVO GENERAL

El alumno conocerá y realizara reacciones específicas para la identificación de aminoácidos y observará algunas propiedades fisicoquímicas de proteínas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

El alumno:

1. Efectuará reacciones de identificación de grupos R de aminoácidos.

2. Determinará la presencia de aminoácidos específicos en tres proteínas.

3. Determinará el punto isoeléctrico de la caseína en función de los cambios fisicoquímicos que sufre al variar las condiciones de pH del medio.

FUNDAMENTO TEORICO

Todas las proteínas están constituidas de aminoácidos, los cuales se encuentran unidos mediante enlaces peptídicos, sin embargo las proteínas muestran entre ellas variaciones muy marcadas en sus propiedades biológicas, físicas y químicas. Cada proteína tiene una composición y secuencia de aminoácidos específica, reconocida como su estructura primaria, esta se refiere al tipo, cantidad y secuencia de los aminoácidos que la conforman, por lo tanto una proteína refleja las propiedades de los aminoácidos que la componen, pero muestra nuevas propiedades características1.

En cuanto a los aminoácidos, están reportados aproximadamente 200 tipos, de los cuales solo 20 forman parte de las proteínas, 10 son los llamados esenciales, los cuales deben ingerirse en la dieta humana, estos son: fenilalanina, triptófano, lisina, valina, treonina, metionina, leucina, isoleucina, arginina e histidina, los dos últimos esenciales solo en infantes.

Las reacciones coloridas de identificación de aminoácidos que se verán en esta práctica, resultan útiles a veces para ensayos a la gota y determinación cualitativa, pero para determinaciones precisas y cuantitativas se utilizan método cromatográficos.

Reacción de Biuret.

El ion cobre puede formar enlaces covalentes coordinados con los grupos amino de las proteínas, formando un complejo de color violeta. Para formar el complejo se requieren al menos 2 grupos amino, unidos mediante enlace peptídico, por lo que la reacción solo es positiva para péptidos o proteínas y no para aminoácidos solos. La sustancia más simple que posee la estructura referida es el Biuret: NH2-CO-NH-CO-NH2, y de ahí el nombre de la reacción. La reacción también puede hacerse cuantitativa2.

Reacción de Lowry.

Es un método muy usado para la cuantificación de proteínas. La reacción se lleva a cabo en dos pasos:

El cobre reacciona con las proteínas en medio alcalino formando un complejo violeta.

El complejo es capaz de reducir el reactivo de Folin-Ciocalteau (ácido fosfomolíbdico H3PMo12O40 - ácido fosfotúngstico H3PW12O40), formando otro complejo azul, cuya estructura se desconoce, esta reacción es 100 veces más sensible que la de Biuret en la cuantificación de proteínas2.

Reacción de la Ninhidrina.

Es una reacción general para compuestos con grupos amino, descubierta por Ruheman en 1910, por lo que se usa comúnmente para determinar la presencia de aminoácidos y proteínas. Es una reacción con alta sensibilidad; detecta una parte de alanina en 500,000 partes de agua.

La ninhidrina (triceto hidrinina) reacciona con los α-aminoacidos para descarboxilarlos y producir un compuesto púrpura violeta, CO2, agua y el aldehído correspondiente. El color varía de acuerdo al tipo de aminoácido. La reacción puede hacerse cuantitativa.

Reacción Xantroprotéica.

Salkowsky encontró en 1888 que los aminoácidos con un anillo aromático pueden nitrarse con HNO3 concentrado, dando un compuesto amarillo que en solución alcalina se vuelve anaranjado. Triptófano y tirosina reaccionan rápidamente, pero fenilalanina lo hace más lento, por lo que es necesario adicionar H2SO4 concentrado al reactivo para activar el anillo2.

Reacción de Ehrlich.

El acido sulfanílico diazotizado se condensa con los anillos fenólico de tirosina e imidazol de histidina para dar complejos coloridos, con histidina se forma un compuesto rojo cereza, y que permite detectar cantidades de hasta 55 ppm de histidina. La tirosina forma un compuesto color naranja, menos intenso; estos compuestos formados se conocen como azo-compuestos2.

Reacción para azufre de cisteína y cistina.

La cisteína y la cistina cuando se tratan de álcalis fuertes pueden formar H2S que se detecta al hacerlo reaccionar con Pb formando un precipitado negro de PbS.

Este es uno de los grupos R de las cadenas de proteínas más importantes de determinar, pues el –SH cumple un papel determinante en la conformación de las proteínas y en su actividad biológica3.

Punto isoeléctrico.

Hay aproximadamente 20 aminoácidos estructurando a las proteínas, siendo una de las características primordiales de éstos, su carácter anfotérico, esto es, que en soluciones acuosas pueden existir como iones dipolares llamados Zwitteriones, los cuales en presencia de un ácido actúan como bases y en presencia de una base actúan como ácidos1.

La carga neta de las proteínas se ve influenciada además del pH, por su interacción con el solvente, formando puentes de hidrógeno con otros iones en solución, ya que las cargas positivas o negativas de la proteína atraerán a iones de carga opuesta, formando una atmósfera iónica produciendo un enmascaramiento de las cargas de la proteína; esto conduce a la repulsión de otras moléculas de proteínas a baja concentración de sales. Por tanto, el punto isoeléctrico (pI) variará en valor dependiendo de la naturaleza de dichos iones en solución. Para muchas proteínas el efecto de otros iones puede no ser grande, sin embargo, para algunas como la albúmina, el pI variará fuertemente con cambios en la composición iónica de la solución. Por lo tanto el verdadero pI de una proteína el aquel pH en el que el efecto de todos los otros iones es mínimo o cero. A este pH se le denomina punto isoiónico1.

REACTIVOS MATERIAL (por grupo)

Preparar las soluciones de:

Albúmina de huevo al 1%

Gelatina al 1%

Caseína al 1%

Fenilalanina al 1%

Cisteína al 1%

Glicina al 1%

Prolina al 1%

Solución de CuSO4-5H2O al 0.5%

Solución de CuSO4 para Lowry

Solución de NaOH al 20%

Solución de Ninhidrina al 1% en etanol 95%

Solución de NaOH 40%

Solución de acetato de plomo al 10%

Solución de ac. Sulfanílico al 0.5 % en HCl 2%

Solución de NaNO2 al 0.5%

Reactivo de Folin-Ciocalteau

HNO3 concentrado.

NH4OH concentrado

H2SO4 concentrado

Agua destilada

Solución de

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