Información general

Informe hecho por:
-Fernando de los Santos
-Alejandro Diaz
-Gastón Muiño

6º Físico-Matemático. Química. Colegio Ingles 2014.

Profesor Roberto Calvo

Fuentes varias

Informe

Química Practico: (ensayo de reconocimiento de proteínas):

Proteínas:

Las proteínas son macromoléculas compuestas en su mayoría por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, entre otros. Las mismas están formadas por la unión de aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. La disposición y orden de los aminoñacidos en una proteína dependerá del código genético (ADN).

 Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas).  Prácticamente no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de las proteínas.

Las proteínas o prótidos  están presentes en todas las células vivas y alrededor de un 50% del peso seco del cuerpo humano se compone de proteínas. Las proteínas son los componentes estructurales principales de los tejidos animales, son parte fundamental de la piel, uñas, cartílagos y músculos. Otras proteínas catalizan reacciones, transportan oxígeno, sirven como hormonas para regular procesos corporales específicos y llevan a cabo otras tareas.

Informe de la actividad experimental

Objetivo:

El objetivo de esta práctica es reconocer la naturaleza proteica de algunas sustancias tales como: caseína, ovoalbúmina, gelatina, aspartamo, glicina y suero. Para ello utilizaremos los ensayos de Biuret y Xantoproteica.

Materiales:                                                                  

·         Vaso de bohemia          ·         Varilla de vidrio ·         Mechero  ·         Soporte  ·         Tela metálica  ·         Gradilla ·         Tubos de ensayo  ·         Papel de filtro ·         Termómetro Reactivos utilizados:  - Hidróxido de sodio al 10% (NaOH)(Biuret)  - Sulfato cúprico al 1%  (CuSO4 )(Biuret)  - Ácido nítrico concentrado  - (HNO3 )(xantoproteica)  - Ácido etanoico 2,0M   - Agua  - Leche descremada en polvo  - Clara de huevo  - Gelatina  - Glicina  - Aspartamo Fundamento de los ensayos de caracterización: Los ensayos de Biuret y Xantoproteico permiten determinar el carácter proteico de las sustancias a estudiar. Sin embargo, las vías para ello utilizadas por cada uno difieren. Biuret El Reactivo de Biuret es aquel que detecta la presencia de proteínas, péptidos cortos y otros compuestos con dos o más enlaces peptídicos en sustancias de composición desconocida El biuret es un grupo químico con fórmula R2NC(O)NHC(O)NHR2. La reacción debe su nombre al biuret, una molécula formada a partir de dos de urea (un dímero de urea), por ejemplo (H2N-CO-NH-CO-NH2), que es la más sencilla con la cual esta reacción da positiva.  Mediante la reacción del Biuret podemos determinar la presencia de proteínas en una muestra. El reactivo de Biuret contiene sulfato cúprico (CuSO4) en solución acuosa alcalina (de NaOH o KOH).  Para nuestra actividad experimental utilizamos NaOH al 10 %, y lo suministramos mediante un cuenta gotas. El ensayo de Biuret lo haremos añadiendo a la muestra que se encuentra en los tubos de ensayo veinte gotas de hidróxido de sodio (NaOH) al 10% y dos gotas de sulfato cúprico (CuSO4) al 1%. 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. La formación del biuret la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos, ya que se debe a la presencia del enlace peptídico (- CO- NH -) que se destruye al liberarse los aminoácidos. Cuando una proteína se pone en contacto con una base concentrada, se forma la sustancia compleja denominada Biuret Al agregar el reactivo de sulfato de cobre (CuSO4) más la solución de proteína precipita, y puede ocurrir que: POSITIVO: Detectamos un postitivo con el reactivo de Biuret cuando el mismo se torna a una coloración violeta. Ya que el resultado de dicha prueba fue positivo concluimos que en dicha muestra encontramos enlaces peptídicos, característicos de las proteínas. Con esta reacción se obtiene un resultado positivo  en todos los compuestos que tengan dos o más enlaces peptídicos consecutivos en sus moléculas. No identifica si una muestra tiene solo aminoácidos porque para que se dé la reacción debe haber dos o más uniones peptídicas. Al esta ser una reacción cuantitativa la intensidad del color violeta indica una mayor presencia de enlaces peptídicos en la muestra.  Ejemplo de positivo Nota: También puede ocurrir que se torne en una coloración rosa cuando se combina con poli péptidos de cadena corta  NEGATIVO: Si la coloración final no es violácea, el resultado es negativo lo que significa que no hay por lo menos dos enlaces peptídicos en la muestra. Al no ser un reactivo que reaccione solamente con proteínas, se debe tomar extremo cuidado a la hora de obtener los resultados. Los mismos deben ser evaluados cuidadosamente, para asegurarnos que no sean erróneos Ejemplo de negativo(Izq) junto a su testigo(Der) Ensayo Xantoprotéica El ensayo Xantoproteico detecta la presencia de proteínas solubles, empleando ácido nítrico. Esta prueba es más específica que el Biuret dado que caracteriza a los aminoacidos aromáticos. La reacción ocurre cuando se produce la nitración del anillo aromático presente en los aminoacidos (tirosina, triptófano, fenilalanina) por la obtención de nitrocompuestos de color amarillo.En las condiciones del experimento, solo la tirosina y el triptófano daran positivo, esto es porque su anillo bencenico contiene un OH que lo hace más suceptible al ataque electrofílico.  Este ensayo consiste en agregar alrededor de 10 gotas de HNO3 concentrado a una sustancia. POSITIVO Esta sustancia, al cabo de unos minutos, puede tornarse amarilla(lo que implica que dio positivo).Da positivo cuando la sustancia que está siendo analizada posee aminoácidos con grupos aromáticos, principalmente el grupo fenólico de la  tirosina. Ejemplo de positivo NEGATIVO Si esta sustancia al cabo de unos minutos no altera su coloración podemos concluir que el resultado del ensayo xantoproteico es negativo por lo cual no se ha detectado una sustancia que posea restos aromáticos. A diferencia de la reacción de Biuret, el ensayo xantoproteico es cualitativo, no cuantitativo. Ejemplo de negativo

Caseina

INFORMACION DE LA ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS MUESTRAS SOMETIDAS A PRUEBA

Caseina

La leche es: 

a) Una emulsión de materia grasa (principalmente triacilglicéridos) en un medio acuoso.

b) una suspensión de materia proteica (caseína, albumina, globulina) en un medio acuoso.

c) una solución acuosa de sales minerales y lactosa.

Contiene además menores de lecitina, vitaminas, enzimas, nuclétidos, y gases disueltos.

La composición es variable según la especie considerada.

Dentro de los componentes proteicos encontramos:

1) Caseína: complejo de proteínas fosforadas. Constituye el 80% del total de los compuestos nitrogenados.

2) Proteínas de lactosuero: albuminas y globulinas. Se insolubilizan por acción del calor antes de los 100 ºC

3) Proteosas- peptonas: Glicoproteínas poco abundantes en la leche.

La caseína es un complejo de proteínas fosforadas. Esta constituye el 80% de los compuestos nitrogenados. La caseína es una proteína de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteínas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico, por lo tanto su molécula contiene un elemento fósforo.

Algunas de sus utilidades

La caseína generalmente se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y el preparación de tejidos, clarificación de vino, elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botonería, peines y mangos de utensilios), pinturas, la cual ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios, pegamento en relojería, carpintería (recomendadas para maderas terciadas), papel, vidrio, porcelana.

PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE LA CASEINA

1)      Colocar aproximadamente 25 ml de leche descremada en un vaso de Bohemia.

2)      Calentar hasta aproximadamente 40°C agitando con varilla de vidrio.

3)      Agregar ácido etanoico 2,0 M (gota a gota) agitando de forma continua hasta coagulación total.

4)      Separar el coagulo de caseína con la ayuda del papel filtro (foto del coagulo).

5)      Secar cuidadosamente la caseína con la ayuda del papel filtro.

6)      Separar dos porciones del solido obtenido de aproximadamente 1cm^{3 y} colocarlas en dos tubos de ensayo

Coagulos de caseina

Caracterización

·         Reacción de Biuret: agregue sobre la caseína de uno de los tubos 20 gotas de NaOH al 10%. Luego agregue 2 gotas  de solución CuSO₄  al 1%.

·         Reacción xantoproteica: agregue sobre la caseína del segundo tubo de ensayo 10 gotas de HNO₃ concentrado. Espere un par de minutos y anote las observaciónes. 

·         CONCLUSIONES DE LA CASEINA

Al hacer biuret da positivo, ya que se torna violeta. Debido a esto concluimos que tiene por lo menos dos enlaces peptídicos. 

Con el ensayo xantoproteico la muestra se torna una coloración amarrilla por lo cual  también da positivo, esto es  debido a que posee al menos un anillo aromático.

Ovoalbumina

La ovoalbúmina es la principal proteína de la clara del huevo (60-65% de las proteínas totales). Pertenece a la súper familia proteínica de las serpinas (Las serpinas son un grupo numeroso de proteínas con estructuras similares identificados inicialmente como capaces de inhibir otras enzimas del grupo de las proteasas. El nombre serpina deriva de la combinación de serina proteasa inhibitoria debido a sus propiedades funcionales).

Pese a que la ovoalbúmina es considerada un serpina a diferencia de la mayoría de éstas la ovoalbúmina no es capaz de inhibir cualquier peptídasa.

Además es una glicoproteína. Las glicoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios glúcidos, simples o compuestos. En el caso particular de la ovoalbúmina lleva enlazada contenidos diversos de glúcidos a la cadena de aminoácidos. Además de ser una glicoproteína  la ovoalbúmina es una fosfoglicoproteína de 385 aminoácidos.

Se desnaturaliza por calor a los 78ºC perdiendo su estructura replegada de albúmina y produciendo un gel con gran retención de agua. Además es la proteína de mayor valor biológico ya que tiene muchos de los nueve aminoácidos esenciales.

Presenta grupos sulfhidrilos (es la única de las proteínas de huevo que posee esta característica) y se puede decir que la presencia de estos grupos sulfhidrilos hacen una gran contribución aparte del sabor, textura y aroma característicos del huevo.

La ovoalbúmina es insoluble en agua pero es soluble en soluciones alcalinas además otra de sus propiedades es que es resistente a tratamientos térmicos suaves (coagula a 80 °C) y es rica en cisteína y metionina.

ALGUNAS DE SUS FUNCIONES

 La función biológica de la ovoalbúmina es desconocida, aunque se presume que sea una reserva de proteínas para la cría del ave. Otros autores señalan que es un mecanismo protector contra las bacterias exteriores agresoras al huevo. Es una proteína de referencia en bioquímica y es conocida en la industria alimenticia por sus propiedades como transportadora, estabilizadora y formadora de emulsiones.

PROCEDIMIENTO CON LA OVOALBUMINA EN NUESTRA PRÁCTICA

1) Romper un huevo

2) Separar la yema de la clara

3) Colocar la clara en agua

4) Tomamos en dos tubos de ensayos muestras de la clara diluida en agua

5) Sometemos las muestras a los ensayos de biuret y xantoproteico

Caracterización

•  Reacción de Biuret: agregue sobre la ovoalbúmina de uno de los tubos 20 gotas de NaOH al 10%. Luego agregue 4 gotas de solución CuSO4  al 1%.

Nota: se nos indicó que para la reacción de biuret en lugar de introducir 2 gotas de CuSO4 al 1% introdujéramos 4 gotas de dicha sustancia.

•  Reacción xantoproteica: agregue sobre la ovoalbúmina del segundo tubo de ensayo 10 gotas de HNO3 concentrado. Espere un par de minutos y anote las observaciónes. 

Conclusiones

La ovoalbúmina tras ser sometida al ensayo de biuret se torna de un color violeta y tras ser sometida al ensayo xantoproteico se torna de un color amarrillo, es decir el resultado de los dos ensayos es positivo, por lo cual tiene más de dos enlaces peptídicos y haberse tornado amarrilla tras el ensayo xantoproteico identificamos en la ovoalbúmina la presencia de restos aromáticos, en particular el grupo fenólico de la tirosina.