PROTENAS I

1. OBJETIVOS:

Realizar pruebas experimentales de las propiedades fsicas y qumicas de las protenas.

2. FUNDAMENTO TERICO:Un aminocido, como su nombre indica, es una molcula orgnica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxlico (-COOH; cido). Los aminocidos ms frecuentes y de mayor inters son aquellos que forman parte de las protenas. Dos aminocidos se combinan en una reaccin de condensacin que libera agua formando un enlace peptdico. Estos dos "residuos" aminoacdicos forman un dipptido. Si se une un tercer aminocido se forma un tripptido y as, sucesivamente, para formar un polipptido. Esta reaccin ocurre de manera natural en los ribosomas, tanto los que estn libres en el citosol como los asociados al retculo endoplasmtico.Todos los aminocidos componentes de las protenas son alfa-aminocidos, lo que indica que el grupo amino est unido al carbono alfa, es decir, al carbono contiguo al grupo carboxilo. Por lo tanto, estn formados por un carbono alfa unido a un grupo carboxilo, a un grupo amino, a un hidrgeno y a una cadena (habitualmente denominada R) de estructura variable, que determina la identidad y las propiedades de los diferentes aminocidos; existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminocidos diferentes, pero slo 20 forman parte de las protenas y tienen codones especficos en el cdigo gentico.La unin de varios aminocidos da lugar a cadenas llamadas polipptidos o simplemente pptidos, que se denominan protenas cuando la cadena polipeptdica supera los 50 aminocidos o la masa molecular total supera las 5.000 uma.Las protenas son macromolculas formadas por cadenas lineales de aminocidos. El nombre protena proviene de la palabra griega ("proteios"), que significa "primario" o del dios Proteo, por la cantidad de formas que pueden tomar.Las protenas desempean un papel fundamental para la vida y son las biomolculas ms verstiles y ms diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan: Estructural (colgeno y queratina) Reguladora (insulina y hormona del crecimiento), Transportadora (hemoglobina), Defensiva (anticuerpos), Enzimtica (sacarasa y pepsina), Contrctil (actina y miosina).

3. MATERIALES Y REACTIVOS:

Tubos de ensayo Pipetas Vaso de precipitado Cocina Mechero de Bunsen Papel de tornasol rojo y azul Agua destilada cido clorhdrico Hidrxido de sodio Etanol cido sulfrico Ninhidrina cido ntrico concentrado Reactivo de Milln cloruro de sodio al 10% Clara de huevo Acetato de plomo Cloruro de mercurio Ferrocianuro de potasio al 10% Sulfato de cobre (II) al 0,05%

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

A. SOLUBILIDAD:

Marcamos 4 tubos de ensayo como: A, B, C y D. Vierta a cada tubo 1 ml de la clara de huevo fresco (para ellos hicimos un pequeo agujero en un huevo y separamos la clara de la yema en un vaso de 100 ml). Aadimos a cada tubo por separado 4 ml de: agua fra, agua caliente, suero fisiolgico y solucin de NaOH al 25%. Agite los tubos. Con un tenedor y en un plato, batimos lo que qued de la clara de huevo, hasta punto nieve (merengue). En un vaso de 100 ml, pusimos unos 15 ml de agua destilada y aadimos una cucharadita de merengue. En un vaso de 100 ml vertimos 10 ml de clara de huevo y aadimos 40 ml de agua destilada, agitamos y filtramos en un embudo poniendo una gasa doblada que acte como material filtrante. El filtrado se denominar SOLUCIN A

B. DESNATURALIZACIN:

a. Efecto del alcohol:

En un tubo de ensayo aadimos 3 ml de solucin A, aadimos 5 ml de alcohol etlico comercial ms 1 a 2 gotas de solucin de NaCl al 10%, agitamos bien y observamos. Tapamos el tubo y dejamos por 30 minutos.

b. Efecto de cidos minerales:

En tres tubos de ensayo colocamos 1 ml de HCl, H2SO4 y HNO3 concentrados. A cada tubo aadimos 1 ml de la disolucin de clara de huevo, resbalando por la pared y sin agitar, de tal manera que se formen dos fases. En la interfase aparece el precipitado en forma de un anillo blanco. Homogenizamos con cuidado y observamos si permanece o no el precipitado

c. Efecto del calor:

En un tubo de ensayo vertimos 3 ml de la solucin A y agregamos en un vaso de 250 ml que contenga agua de cao. Introducimos un termmetro y calentamos lentamente en la cocina elctrica. Observamos a qu temperatura empez a coagularse la protena.

d. Efecto de sales metlicas:

Enumeremos 8 tubos de ensayo pequeos, y agreguemos a cada uno de ellos 2 ml de la solucin A. A los tubos con nmeros impares aadimos 25 gotas de cido actico hasta que el medio sea ligeramente cido, usamos papel indicador y a los dems tubos no le aadimos nada. A los tubos 1 y 2 aadimos 10 gotas de solucin saturada de cloruro de sodio; a los tubos 3 y 4 aadimos 2 gotas de cloruro de mercurio (II) al 10%; a los tubos 5 y 6 aadimos 2 gotas de acetato de plomo al 10% y a los tubos 7 y 8 aadimos 2 gotas de ferrocianuro de potasio al 10%.

C. RECONOCIMIENTO DE LAS PROTENAS:

Reaccin de Biuret: para reconocer enlaces peptdicos.

En un tubo de ensayo agregamos 1 ml de la solucin A, aadimos 1 ml de NaOH al 10% y unas gotas de solucin de sulfato de cobre (II) al 0,05%, hasta observar cambios.

Reaccin de la Ninhidrina: para reconocer aminocidos.

En un tubo de ensayo mediano vertimos 3 ml de la solucin A, aadimos 5 gotas de solucin de ninhidrina al 0,1%, calentamos hasta ebullicin y enfriamos.

Reaccin Xantoproteica: para reconocer aminocidos en protenas con anillos bencnicos que posean grupos amino o hidroxilo.

En un tubo de ensayo aadimos 2 ml de la solucin A, echamos unas gotas de HNO3. Agitamos y observamos la presencia de cualquier precipitado denso y blanco. Cogimos el tubo con una pinza caliente suavemente y observamos si la solucin cambia de color (amarillo), luego enfre en corriente de agua fra. Luego aadimos unas gotas de NaOH al 10% hasta que la solucin sea bsica. Observemos si el color se vuelve anaranjado, lo que indicara que la reaccin es positiva.

Reaccin de Milln: para reconocer en las protenas anillos fenlicos como la tirosina.

En un tubo de ensayo agregamos 2 ml de solucin A, aadimos unas gotas de solucin de milln. Agitamos el tubo y observamos si forma un precipitado, luego caliente cuidadosamente hasta la presencia de color rojo, que indicara que la reaccin es positiva.

Prueba del anillo de Heller:

En un tubo de ensayo pequeo vertimos 2 ml de HCl, inclinamos el tubo para que resbale por las paredes aadimos gota a gota la solucin A y as se forme un anillo.

5. RESULTADOS:

A. SOLUBILIDAD:

Solubilidad

Agua fraAgua calienteSuero fisiolgicoNaOH

Clara de huevosolubleinsolublesoluble poco viscosainsoluble muy viscosa

B. DESNATURALIZACIN:

a. Efecto del alcohol:

b. Efecto de cidos minerales:

c. Efecto del calor:

d. Efecto de sales metlicas:

C. RECONOCIMIENTO DE LAS PROTENAS:

Reaccin de Biuret:

Reaccin de la Ninhidrina:

Reaccin Xantoproteica:

Reaccin de Milln:

Prueba del anillo de Heller:

6. BIBLIOGRAFIA:

Lehninger, A. L. (2003): bioqumica 4ta Edicin.

7. CUESTIONARIO:

a. Exponga sus observaciones sobre la solubilidad de las protenas en los disolventes empleados.

La clara de huevo es una albmina. La solubilidad de las protenas es sensible a la composicin y al pH del medio, as como a la presencia de otros solventes. Asimismo, las protenas presentan comportamiento de electrolitos simples en solucin, por lo que son susceptiblesalaconcentracininica delmedio.

Las protenas globulares hidrosolubles muestran un mnimo de solubilidad, aunque el pH al que ello ocurre vara de una protena a otra, siendo ste un pH isoelctrico, definido como el valor de pH al que la molcula no posee carga elctrica y es incapaz de desplazarse en un campo elctrico. En estas condiciones no existe repulsin electrosttica entre molculas de protenas vecinas tienden a precipitar.

b. Qu se demuestra con la experiencia del merengue? Qu pas con sus propiedades?

Si en una disolucin de protenas se producen agitacin molecular puede verse reducida hasta el punto de producirse su precipitacin. Esto se debe a que los enlaces que mantienen la conformacin globular se rompen y la protena adopta la conformacin filamentosa. De este modo, la capa de molculas de agua no recubre completamente a las molculas proteicas, las cuales tienden a unirse entre s dando lugar a grandes partculas que precipitan. Las protenas que se hallan en ese estado no pueden llevar a cabo la actividad para la que fueron diseadas, en resumen, no son funcionales.

c. Qu otras funciones cumplen las protenas?Las protenas ocupan un lugar de mxima importancia entre lasmolculasconstituyentes de los seres vivos (biomolculas). Prcticamente todos los procesos biolgicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de molculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempean. Son protenas: Casi todas lasenzimas,catalizadoresde reacciones qumicas en organismos vivientes; Muchashormonas, reguladores de actividades celulares; Lahemoglobinay otrasmolculascon funciones de transporte en lasangre; Losanticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes patgenos; Losreceptoresde lasclulas, a los cuales se fijan molculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; Laactinay lamiosina, responsables finales del acortamiento delmsculodurante la contraccin; Elcolgeno, integrante defibrasaltamente resistentes entejidos de sostn.Funciones de reserva. Como la ovoalbmina en el huevo, o la cafena de la leche.d. Qu otros componentes tiene la clara de huevo?Las protenas de la clara fundamentalmente son albminas, por eso a los derivados de la clara se les llama clara seca o albmina seca. Esta se utiliza fundamentalmente para estabilizar espumas.Adems de protenas tambin contiene glcidos (0,7%) del 13% total de protenas, estos glcidos se encuentran fundamentalmente como glucosa libre. Estos glcidos tambin se encuentran asociados a protenas, pero en menor proporcin porque todas las protenas de la clara son glicoprotenas.Existe un 0,7% de minerales, sobretodo Na, K y S. Tambin hay Mg. El S se debe a que muchas de las protenas estn compuestas por aminocidos azufrados.e. Explique lo que sucedi en la experiencia del alcohol, los cidos minerales, el calor y las sales metlicas. Qu efectos tubo sobre la protena?

Las cadenas de protenas que hay en la clara de huevo, denominadas protenas globulares, se encuentran enrolladas adoptando una forma esfrica. Al aadir etanol ocurre lo mismo que cuando se fre o cuece un huevo, las cadenas de protena se desenrollan y se forman enlaces que unen unas cadenas con otras. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en un huevo cocinado.De igual manera el H2SO4, HCl y HNO3 produce la desnaturalizacin de la albmina contenida en la clara de huevo

f. De acuerdo al experimento efecto del calor, explique lo que pasa durante el cocimiento del huevo.

La solucin A que contena la clara de huevo (albmina) empez a coagularse a los 65 C y termino de coagularse a los 75C.

g. Se puede filtrar la clara de huevo en papel filtro? Por qu?

El papel tiene poros que son pequeos, la caracterstica del huevo es que es muy viscoso, debido a la presencia de enlaces peptdicos (- CO- NH -), no se pueden separar por filtracin. Por extensin a los sistemas que no se difunden a travs de una membrana permeable o lo hacen con mucha lentitud se les llama coloides.

h. La solubilidad de la protena, ?depende del pH?

La solubilidad se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y dbiles estn presentes. Si se aumenta latemperaturay elpH, se pierde la solubilidad.

i. Qu protenas contiene la clara de huevo?, Cmo se llaman?, A qu clase de protenas corresponde?Las protenas incluidas en la clara del huevo son: La ovomucina que hace el 2% de la albmina protenica existente en el huevo, a pesar de ello son el ingrediente que mayores propiedades culinarias tiene debido a que es la responsable de cuajar el huevo frito y pochado. Su misin biolgica es la de ralentizar la penetracin de los microbios. La ovoalbmina es la ms abundante del huevo (y es la protena que primero se cristaliz en laboratorio, en el ao 1890[5] ) se desnaturaliza fcilmente con el calor. La conalbmina que hace el 14% del total de las protenas de la clara de huevo. El ovomucoide que alcanza una proporcin del 2%. La clara de huevo, es una mezcla homognea coloidal (soluto entre 1 y 100 nm -nanmetros). En virtud de ser un Coloide, presenta un fenmeno muy particular de dispersin de la luz, llamado efecto Tyndall.j. Cuando casualmente existe contacto del cido ntrico concentrado con la piel, cul de las reacciones efectuadas se produce?, por qu?El cido ntrico concentrado tie lapielhumana de amarillo al contacto, debido a una reaccin con laCistenapresente en laqueratinade la piel.

FACULTAD:INGENIERIA

ESCUELA:INGENIERA QUMICA

CURSO:BIOQUIMICA

NOMBRE:BRYAN MACHICADO FLORES

PROFESOR:Ing. RAUL PAREDES MEDINA

AO:SEGUNDO

FECHA DE ENTREGA:17 DE NOVIEMBRE DEL 2011

TACNA - PERU