TP Proteinas generalidades

Química Biológica I TP : PROTEINAS Generalidades
OBJETIVO:
-Identificar aminoácidos y proteínas por medio de métodos basados en reacciones químicas.
FUNDAMENTOS:
Caracterización de las proteínas
La caracterización de las proteínas puede ser realizada por reacciones de coloración o de
precipitación.
Debido a la presencia de diferentes aminoácidos en las uniones peptídicas las proteínas
reaccionan con una variedad de compuestos formando productos coloreados.
Existen reacciones de coloración que son específicas para aminoácidos de esas proteínas y son
importantes tanto para la detección como para el dopaje de aminoácidos y proteínas.
Existen también reacciones generales porque sirven para caracterizar grupos comunes a todas
las proteínas como grupos amino o uniones peptídicas (ninhidrina y biuret)
NINHIDRINA
Todas aquellas sustancias que presentan al menos un grupo amino y uno carboxilo libre,
reaccionaran con la ninhidrina. La positividad se manifiesta por la aparición de un color
violáceo o amarillo. Debido a que las proteínas y los aminoácidos, poseen esta característica,
la reacción sirve para identificarlos. Algunas soluciones de amonio y aminas, dan la
coloración característica, aparentemente debido a una oxidación y reducción intramolecular de
la ninhidrina en presencia de amoníaco. Los aminoácidos porina e hidroxiprolina, que no
poseen grupo amino sino imino (-NH-), dan un color rojo que pasa rápidamente a amarillo.
BIURET
Es una prueba general para polipéptidos y proteínas ya que sirve para reconocer las uniones
peptidicas. La positividad se manifiesta por la aparición de una coloración violeta. La
formación de un complejo de coordinación entre los cationes cúpricos en medio alcalino con
las uniones peptídicas.
Reactivo de Biuret
Reacción de la Prueba
de Biuret
Reacción de la Prueba de
Ninhidrina
La solubilidad de las proteínas es variable y depende de la distribución y de la proporción de
grupos polares y no polares de la molécula. La proteína es soluble cuando ocurre interacción
proteina-agua y tiende a ser insoluble cuando ocurre interacción proteina-proteina. Cualquier
condición que altere esas interacciones alterará la solubilidad.
Desnaturalización
Es la modificación que ocurre en la estructura nativa de una proteina, alterando así sus
propiedades. Envuelve alteraciones de la estructura 2°,3° y 4° de las proteinas. La estructura 1°
se mantiene.
Existen varios agentes desnaturalizantes: calor, ácidos, solventes orgánicos, sales de metales
pesados.
Las alteraciones que se observan son disminución de la solubilidad y/o pérdida de la actividad
biológica. La disminución de la solubilidad puede ser explicada por la exposición de radicales
hidrofóbicos que perjudican la interacción proteína-agua y favorecen la interacción proteinaproteina.
La floculación y la coagulación son manifestaciones visibles de la alteración estructural
causada por agentes desnaturalizantes.
Agentes desnaturalizantes:
Calor: la agitación térmica afecta las interacciones que estabilizan la estructura tridimensional
de las proteínas (puentes H, interacción hidrofóbica)
Ácidos: se combinan con proteinas con carga + formando complejos proteinatos insolubles ej.:
tricloroacetato de proteina.
Sales de metales pesados: se combinan con proteinas de carga – formando proteinatos
insolubles ej.: proteinato de plomo
Solventes orgánicos: presentan cte dieléctrica inferior al agua entonces la atracción entre
cargas opuestas es alta.(precipitación)
Preciptación y solubilización de proteinas:
Pueden ser precipitadas sin sufrir desnaturalización por variación de pH y por alteración de la
fuerza iónica del medio y por acción de solventes orgánicos a baja temperatura. Al variar el pH
de la solución de proteina, los radicales de los Aa sufren disociación y en el punto isoeléctrico
cuando la molécula esta totalmente disociada la fuerza de atracción electrostática es máxima y
la solubilidad decrece.
La capacidad de las sales neutras de influenciar la solubilidad de muchas proteinas es función
de la fuerza iónica. La concentración baja de sal aumenta la solubilidad de las proteinas porque
disminuye la interacción
proteina-proteina,
fenómeno
llamado
salting-in.
A altas
concentraciones de sal ocurre una deshidratación resultando una precipitación o salting-out.
Este fenómeno se utiliza para la separación de proteinas.
Coagulación
Para ver la coagulación de las proteínas se puede utilizar clara de huevo, para conseguir más
volumen puede prepararse para toda la clase una dilución de clara de huevo en agua, de forma
que quede una mezcla aún espesa.
1.
2.
Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de clara de huevo.
Añadir 5 gotas de ácido acético y calentar el tubo a la llama del mechero.
Reacciones coloreadas
Reacción Xantoproteica
Es debida a la formación de un compuesto aromático nitrado de color amarillo, cuando las
proteínas son tratadas con ácido nítrico concentrado. La prueba da resultado positivo en
aquellas proteinas con aminoácidos portadores de grupos bencénicos, tirosina, fenilalanina,
triptofano. Una vez realizada la prueba se neutraliza con un álcali y vira a un color anaranjado.
1.
2.
3.
4.
5.
Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 ml de solución problema (clara de huevo).
Añadir 1 ml de HNO3 concentrado.
Calentar al Baño María a 100 C
Enfriar en agua fría
Añadir gota a gota una disolución de Hidróxido de sodio al 40%.
Reacción de Biuret
Tomar un tubo de ensayo y poner unos 3 ml de albúmina de huevo.
1. Añadir 2 ml de solución de hidróxido sódico al 20%.
2. A continuación 4 ó 5 gotas de solución de sulfato cúprico diluida al 1%.
3. Debe aparecer una coloración violeta-rosácea característica.
Reacción de aminoácidos azufrados
Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de plomo. Se
basa esta reacción en la separación mediante un álcali, del azufre de los aminoácidos, el cual al
reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el sulfuro de plomo.
1.
2.
3.
4.
5.
Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 ml de albúmina de huevo (clara de huevo).
Añadir 2 ml de solución de hidróxido sódico al 20%.
Añadir 10 gotas de solución de acetato de plomo al 5%.
Calentar el tubo hasta ebullición.
Si se forma un precipitado de color negruzco nos indica que se ha formado sulfuro de
plomo, utilizándose el azufre de los aminoácidos, lo que nos sirve para identificar
proteínas que tienen en su composición aminoácidos con azufre.
Prueba de Sulfato de amonio:
Las proteínas, como otros coloide son precipitadas por soluciones concentradas de sales de
amonio[NaCl. (NH4)2SO4 y NaSO4 ]. Aparentemente la precipitación se debe a la
neutralización y deshidratación de la molécula, seguida de agregación y precipitación.
1. Poner en el tubo de ensayo de 1 ml de albúmina de huevo
2. Añadir 1 ml de solución de sulfato de amonio al 50%.
3. Mezclar, dejar en reposo 10 min. y observar la formación de precipitado.