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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA, PRIMER AÑO

PRACTICA DE LABORATORIO 2014

SEMANA 29

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Elaborado por Lic. Fernando Andrade

I. INTRODUCCIÓN

Las proteínas son biopolímeros constituidos por α- aminoácidos y juegan un papel muy importante en todos los procesos biológicos como catalizadores de las reacciones bioquímicas (enzimas), transporte y el almacenamiento de sustancias esenciales para la vida, el movimiento coordinado, soporte mecánico y protección de enfermedades.

Un aminoácido es una biomolécula que contiene al menos un grupo amino (-NH2) y al menos un grupo carboxilo (-COOH).

Existen veinte aminoácidos diferentes que actúan como unidades básicas en la composición de todas las protéinas del cuerpo humano, en disolución acuosa existen como iones dipolares a pH neutro, lo que implica que el protón perteneciente al grupo carboxílico migra hacia el grupo amino, por ejemplo si se considera la glicina (que es el aminoácido más sencillo), las estructuras de su forma no ionizada y de su ion dipolar serían las siguientes:

Forma no ionizada ion dipolar

La desnaturalización de las proteínas se refiere a la alteración de la configuración tridimensional de una molécula de proteína sin causar una ruptura simultánea de los enlaces peptídicos debido a varios factores. Junto con la destrucción de las estructuras secundaria y terciara de las proteínas, tienen lugar cambios drásticos en la naturaleza física y bioquímica de las moléculas. Los factores que pueden causar la desnaturalización de una proteína son: a. Un cambio en el pH modifica las cargas de muchas cadenas laterales. b. Ciertos reactivos como el Pb(NO3)2, Hg(NO3)2, medio ácido o básico. c. Los solventes orgánicos desnaturalizan las proteínas al interferir en

las interacciones hidrofóbicas.

NH2 H-C-COOH H

NH3+

H-C-COO- H

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d. Por calor o por agitación. Esto aumenta el movimiento molecular, lo cual puede interferir en las fuerzas de atracción. Un ejemplo muy conocido es el cambio que sufre la clara de huevo cuando se calienta o se bate.

II. OBJETIVOS

1. Determinar algunas propiedades físicas de los aminoácidos

2. Identificar la presencia del enlace peptídico en las proteínas

utilizando la reacción de Biuret

3. Utilizar la reacción Xantoprotéica para identificar la presencia de

aminoácidos con anillo bencénico.

4. Utilizar calor calor y agentes químicos para desnaturalizar la

albúmina

III. MATERIAL (REACTIVOS Y EQUIPO)

Gradillas

Mechero

Piseta con agua desmineralizada

Alanina sólida

Acido glutámico sólido

Arginina sólida

Alanina solución al 3%

Acido glutámico solución al 3%

Arginina solución al 3%

HCl conc.

Albúmina al 10%

Colágeno al 3%

NaOH al 20%

CuSO4 al 0.2%

HNO3 conc.

Etanol absoluto

Pb(NO3)2 al2%

Hg(NO3)2 al 2%

MATERIAL APORTADO POR EL

ESTUDIANTE

Kit de laboratorio

1 huevo

10 tubos de ensayo

Pinzas para tubo de ensayo

Fósforos o encendedor

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I. PROCEDIMIENTO

1. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS De los aminoácidos, alanina, ácido glutámico y arginina comprobará que estos son sólidos a temperatura ambiente, tienen color blanco y son solubles en agua.

1. Tome la gradilla con los tubos que contiene los aminoácidos. 2. Observe los tubos en estado sólido y anote: estado físico y color. 3. Observe los tubos que contienen solución acuosa al 3% y anote: soluble en agua

SI / NO.

Nombre del aminoácido

Estado físico (A temperatura ambiente)

Color Soluble en agua

SI / NO

Arginina

Acido glutámico

Alanina

2. PROPIEDADES QUIMICAS 2.1. Prueba de Biuret:

La prueba de Biuret se utiliza para determinar péptidos y proteínas. Esta reacciona con los enlaces peptídicos y forma un complejo en medio alcalino con el ión Cu+2 de color azul violeta o lila.

Numere tres tubos de ensayo 1, 2 y 3 y proceda según se indica en el siguiente

cuadro:

Tu

bo

Coloque 1 ml de: Añada Añada Manifestación

(azul violeta ó lila)

Resultado

(+ / -)

1 Albúmina al 10%

5 gotas NaOH al

20% Agite

2 gotas de CuSO4 al

0.2% Agite

2 Colágeno al 3%

3 Agua

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2.2. Reacción Xantoproteíca:

Detecta la presencia de aminoácidos con anillo Bencénico como Fenilalanina, Tirosina y Triptófano. En esta prueba el anillo bencénico de la cadena lateral del aminoácido reacciona con HNO3 conc y NaOH al 20% formando nitrocompuestos de color amarillo a naranja.

Tubo No.

Coloque 1ml de

Añada 5 gotas de HNO3 conc.,

agite y caliente el tubo de ensayo en un mechero

de alcohol hasta ebullición

Enfríe y añada de 10 a 15 gotas de NaOH al

20%

Manifestación (amarillo/naranja)

Resultado (+ / -)

1 Albúmina al

10%

2 Colágeno al

3%

Se obtuvo un resultado positivo en la proteína _______________

posiblemente están presentes los siguientes aminoácidos:

____________________________________________________________

____________________________________________________________

____________________________________________________________

3. DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Se desnaturalizará la albúmina (proteína) a través de algunos factores físicos como el calor y químicos como el etanol, Pb(NO3)2, Hg(NO3)2, HCl. Con estos se destruyen los enlaces que mantienen estable la conformación de la proteína de manera que quedan en una estructura filamentosa con lo que pierden su solubilidad y precipitan en forma de coágulos. Al ocurrir la desnaturalización de la albúmina observará como manifestación la formación de coágulo blanco. Numere cinco tubos de ensayo 1, 2, 3, 4 y 5 y proceda según se indica en el siguiente

cuadro:

Tubo No.

Añada 2 ml

de Albúmina (clara de huevo)

PURA

Aplique o Añada

Manifestación (coagulo blanco)

Resultado (+ / -)

1 Calor con el mechero de alcohol

2 10 gotas de Etanol absoluto

3 10 Gotas de Pb(NO3)2

4 10 Gotas de Hg(NO3)2

5 5 Gotas de HCl conc

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS: _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________

CONCLUSIONES: _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

IV.CUESTIONARIO:

1. Escriba la estructura de los aminoácidos que se usaron para determinar las

propiedades físicas en la práctica de hoy

2. ¿Qué prueba se realiza si desea detectar en los aminoácidos la presencia del anillo bencénico?

3. Escriba el nombre y la estructura de los aminoácidos que se detectaron en la prueba xantoprotéica positiva.

4. Explique como desnaturaliza las proteínas el calor, los ácidos, bases, compuestos

orgánicos y los metales pesados( ver los enlaces alterados de la tabla 19.7 página 699 de su libro de texto)

IV. BIBLIOGRAFIA: 1. Timberlake, Karen y Timberlake, William. QUIMICA. cuarta edición. Pearson

Educación, México. 2013.

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2. Holum, John R. Fundamentos de química General, Orgánica y Bioquímica, para ciencias de la salud. México, editorial LIMUSA, S.A. 2009-

3. Holum, John. Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud. Limusa Wiley , México. 2000