COLEGIO INGLÉS SAN JOSÉ ANTOFAGASTA LABORATORIO DE PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS CUARTO MEDIO – QUÍMICA FORMACIÓN GENERAL PROF. S. CASAS-CORDERO E. I. PROPIEDADES ANFÓTERAS Los aminoácidos pueden actuar como ácidos y como bases, formando sales con las bases fuertes v con los ácidos fuertes respectivamente. A los compuestos que muestran este comportamiento se les llama anfóteros H R-C-COO1- Na1+ H H NaOH 1R-C-COO NH31+ NH2 HCl R-C-COOH NH31+ Las proteínas tienen también un comportamiento anfótero. y por ello menos en parte- tanto en soluciones ácidas como en un medio básico. algunos aminoácidos que forman parte de la proteína poseen grupos arginina) y grupos carboxilo libres (ácido aspártico y ácido glutámico). reaccionar con ácidos o bases dando sales solubles de la proteína. H O N-CH-C CH2 COOH H pueden disolverse -al Esto es debido a que amino libres (lisina o Estos grupos pueden O N-CH-C (CH2)4 NH2 PROCEDIMIENTO: A. Poner 0,1 g de caseína en un tubo de ensayo y añadir 5 mL de agua y 2 mL de solución de hidróxido de sodio al 10 %. Tapar el tubo de ensayo1 agitar fuertemente y observar el resultado. Guardar 2 mL de esta mezcla para utilizarlos en la parte VI. B. Añadir ácido clorhídrico concentrado, gota a gota1 a la solución de la parte A y observar el resultado. Continuar hasta que se hayan añadido 4 mL, tapar el tubo de ensayo agitar fuertemente y observar lo que ocurre. II. COAGULACIÓN DE LAS PROTEÍNAS La estructura de hélice de las proteínas se mantiene gracias a los puentes de hidrógeno entre los aminoácidos de una parte de la proteína con los de otra. Sin embargo, dicha estructura puede ser alterada por todos aquellos agentes físicos o químicos capaces de romper tales enlaces. Si esto sucede, la hélice α se “desenrolla” y la proteína precipita. Se dice entonces que la proteína se ha desnaturalizado. Las proteínas pueden precipitar (coagular) al calentarlas o al tratarlas con ácidos fuertes o con alcohol. PROCEDIMIENTO A. Introducir 2 mL, aproximadamente, de una solución de albúmina de huevo en un tubo de ensayo, y hervirla suavemente durante 5 minutos. Observar lo que sucede en la solución. B. Poner aproximadamente 2 mL de la solución de albúmina en un tubo de ensayo, y añadir 7 mL de etanol del 95 %, Observar el comportamiento de la solución. III. PRECIPITACIÓN POR IONES METÁLICOS Los iones de los metales pesados tales como la plata, el plomo y el mercurio inducen la precipitación de las proteínas, debido a que se combinan con los grupos carboxilo libres de ésta. La acción antiséptica del nitrato de plata y del cloruro mercúrico se basa precisamente en que precipitan las proteínas de las bacterias. proteína-COO1- + Ag1+ proteína-COO1-Ag1+ (Precipitado) PROCEDIMIENTO A. Poner aproximadamente 2 mL de la solución de albúmina de huevo en un tubo de ensayo y añadir, gota a gota, una solución de nitrato de plata al 2 %. Observar lo que ocurre. B. Repetir lo indicado arriba con una solución de Acetato de Plomo al 5 %. IV. PRUEBA DE LA XANTOPROTEINA Algunos de los aminoácidos presentes en las proteínas poseen anillos aromáticos que se nitran fácilmente. Así, al tratar una proteína con ácido nítrico concentrado, la solución tomará un color amarillo claro, que se volverá más intenso si se basifica el medio. NO2 NO2 proteina OH + HONO2 Tirosina proteina OH (Amarillo) proteina O1- (Amarillo intenso) PROCEDIMIENTO Introducir 2 mL de la solución de albúmina de huevo en un tubo de ensayo y añadir 10 gotas de ácido nítrico concentrado. Calentar ligeramente la muestra y observar si tiene lugar algún cambio de color. Enfriar la solución y añadir gota a gota una solución de hidróxido de sodio, hasta que el medio esté básico. Anotar si tiene lugar algún cambio de color. V. PRUEBA DE AZUFRE Las proteínas que contienen aminoácidos con azufre, tales como la cistína (enlace disulfuro), se hidrolizan en medio básico dando un sulfuro inorgánico, que en presencia de acetato de plomo da lugar a un precipitado de sulfuro de plomo negro. Proteína que contiene azufre NaOH S 2 2 Pb PbS (Precipitado negro) PROCEDIMIENTO Añadir 2 mL de la solución de albúmina, 5 mL de hidróxido de sodio al 10 % y 2 gotas de una solución de acetato de plomo al 5 % en un pequeño Matraz Erlenmeyer. Hervir la mezcla cuidadosamente, agitar durante cinco minutos y observar el resultado. VI. PRUEBA DEL BIURET Cuando se calienta la urea por encima de su punto de fusión, se convierte en biuret (carbodiamida), perdiendo amoniaco: O 2 NH2-C-NH2 O calor NH2-C-NH-C-NH2 urea Biuret Cu++ + 4 NH3 catión cúprico O Amoniaco + NH3 Amoniaco Cu(NH3)4++ catión tetraamincúprico Con los iones cúpricos, el biuret forma en medio básico un complejo de color rosa o violeta. Todos los compuestos que contienen dos o más enlaces peptídicos (tripéptidos o péptidos mayores) dan con los iones Cu2+ una coloración análoga a la que da el biuret. Los aminoácidos (excepto la serina y la treonina), los dipéptidos y la urea se distinguen de los anteriores en que no toman color violeta en esas condiciones, por lo que se dice que dan negativa la prueba (los aminoácidos y el amoníaco, dan color azul en presencia de iones Cu2+). Por otra parte, esta prueba también es útil si se desea “seguir” la hidrólisis de una proteína, ya que, cuando haya finalizado la hidrólisis, la prueba debe dar negativa. PROCEDIMIENTO A. Poner 1 g de urea en un tubo de ensayo seco. Calentar ligeramente el tubo de ensayo hasta que funda la urea. Acercar un trozo de papel filtro humedecido con solución de Sulfato cúprico al 2 %, a la boca del tubo de ensayo. La aparición de una coloración azul intenso, evidencia la presencia de vapores de amoniaco. Continuar calentando ligeramente hasta que el producto solidifique. Una vez que se enfríe el tubo de ensayo, disolver el residuo blanco en 4 mL de agua y añadir 4 mL de hidróxido de Sodio al 10 %. Agregar luego 10 gotas de una solución de Sulfato de cobre al 2 %. Agitar la mezcla y observar el color. B. Poner 2 mL de la solución de albúmina de huevo en un tubo de ensayo y añadir 2 mL de hidróxido de sodio al 10 %. Añadir 5 gotas de la solución de sulfato de cobre al 2 % y mezclarlo bien. C. Añadir 2 mL de agua y 2 mL de la solución de sulfato de cobre al 2 % a 2 mL de la solución de caseina. Mezclar y observar el color que toma. D. Poner 0,1 g de glicina en un tubo de ensayo y añadir 3 mL de hidróxido de sodio al 10 % para disolver el sólido. Adicionar 10 gotas de solución de sulfato de cobre al 2 %, agitar la mezcla y observar el color. E. Poner 5 gotas de una solución de proteína hidrolizada (parte I A), y 10 gotas de solución de hidróxido de sodio al 10%, en un tubo de ensayo. Comprobar con un papel indicador que la solución es alcalina. Añadir más solución de hidróxido de sodio al 10 % si es necesario. Añadir 4 o 5 gotas de solución de sulfato de cobre al 2 %. Un color azul Indica que la hidrólisis de la proteína ha finalizado. El color rosa o violeta indica que se ha hidrolizado sólo parcialmente. VII. PRUEBA DEL ÁCIDO NITROSO Los aminoácidos reaccionan con el ácido nitroso dando un - hidroxiácido y nitrógeno gaseoso: R-CH-COOH NH2 + HONO R-CH-COOH + H2O + N2 OH Ya que muchos grupos amino de la proteína participan en el enlace peptídico no pueden experimentar la reacción que aquí se indica. Las, proteínas contienen, sin embargo, algunos grupos amino libres, que corresponden principalmente a la lisina. Estos grupos pueden reaccionar con ácido nitroso desprendiéndose nitrógeno, pero, como es obvio, nunca se desprende tanto nitrógeno como si se tratara de aminoácidos libres. PROCEDIMIENTO Ensayar cada una de las pruebas simultáneamente. A. Introducir 0,1 g de glicina en un tubo de ensayo y añadir 5 mL de ácido clorhídrico al 10 %. Agregar cuidadosamente 1 mL de una solución de nitrito de sodio al 5 %. Mezclarlo bien y observar la velocidad de desprendimiento de nitrógeno. B. Introducir 4 o 5 g de gelatina en un tubo de ensayo y añadir 3 gotas de ácido clorhídrico al 19 %. Añadir 3 gotas de la solución de nitrito de sodio. Mezclarlo bien y observar el desprendimiento de nitrógeno. C. Introducir unas 10 gotas de la solución de proteína hidrolizada, en un tubo de ensayo y añadir alrededor de 20 gotas de la solución de nitrito de sodio. Mezclarlo bien y observar la velocidad de desprendimiento del gas.