Proteínas I: Ensayos de reconocimiento de proteínas.
En esta práctica realizamos un reconocimiento de proteínas. Para esto, tomamos muestras de distintas sustancias como: caseína, ovoalbúmina, gelatina, aspartamo, glicina y suero de leche; y las pusimos a reaccionar con dos reactivos llamados Biuret (sulfato cúprico e hidróxido de sodio) y Xantoproteico (ácido nítrico concentrado).Los resultados obtenidos fueron variados,más adelante iremos explicando que ocurrió con cada muestra.
Los objetivos de esta práctica son:
- Extraer la caseína de la leche y reconocer su naturaleza proteica.
-Identificar la naturaleza proteica de distintas muestras.
Utilizamos los siguientes materiales y sustancias:
-Vaso de bohemia
-Varilla de vidrio
-Mechero
-Soporte
-Tela metálica
-Gradilla
-Tubos de ensayo
-Termómetro
-Papel de filtro
-Leche descremada
-Ácido etanoico 2,0 M
-Hidróxido de sodio al 10%
-Sulfato cúprico al 1%
-Ácido nítrico concentrado
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| Mechero |
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| Soporte |
Reactivo de Biuret, ¿qué es lo que detecta?
El reactivo de Biuret contiene CuSO4 (sulfato cúprico) en solución acuosa alcalina de NaOH (hidróxido de sodio). Sirve para identificar la existencia de dos o más enlaces peptídicos en un compuesto. El enlace peptídico es un enlace entre el grupo amino (–NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo (–COOH) de otro aminoácido.
Se considera positiva esta reacción cuando la muestra se torna de color violeta, esto ocurre debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones libres del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos.
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| Fórmula estructural del Biuret |
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| Representación de una molécula de Biuret |
Reacción Xantoproteica, ¿qué es lo que detecta?
Esta reacción se usa para detectar la presencia de proteínas solubles en una solución. Se realiza mediante el uso de HNO3 concentrado. Se considera como positiva cuando se obtiene un producto de color amarillo, esta es una prueba para la presencia de tirosina o triptófano en una proteína, aminoácidos portadores de grupos aromáticos.
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| Representación de una molécula de Xantoproteico |
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| Fórmula del reactivo Xantoproteico |
Muestras sometidas a ensayo y resultados:
La Leche es:
-Una emulsión de materia grasa (principalmente triacilglicéridos) en un medio acuoso.
- Una suspensión de materia proteica (caseína, albúmina, globulina) en un medio acuoso.
- Una solución acuosa de sales minerales y lactosa. Contiene además cantidades menores de lecitina, vitaminas, enzimas, nucleótidos y gases disueltos.
Dentro de los componentes disueltos encontramos:
-Caseína: Complejo de proteínas fosforadas. Constituye el 80% del total de los compuestos nitrogenados.
-Proteínas de lactosuero: Albúminas y globulinas. Se insolubilizan por acción del calor antes de los 100°C
-Proteosas- Peptonas: Glicoproteínas poco abundantes en la leche.
CASEÍNA
Es una proteína de carácter ácido debido a su elevada proporción de aminoácidos ácidos (PI=4.6). La caseína humana es más rica en cistina y en glúcidos que la vaca lo que la hace más apropiada para el bebé. Reacciona con las bases formando caseinatos utilizados en la industria para la fabricación de colas y adhesivos. También se utilizan en la industria textil.
La caseína precipita por acción de los ácidos. Esto puede ocurrir a través de la formación de ácido láctico por la acción bacteriana sobre la lactosa o mediante el agregado de un ácido hasta alcanzar el pH correspondiente a su punto isoeléctrico. La precipitación puede producirse por la acción enzimática de la quimiotripsina.
Para realizar el ensayo con la caseína era necesario extraerla de la leche descremada, para eso realizamos lo siguientes pasos:
1) Colocamos aproximadamente 25mL de leche descremada en un vaso de Bohemia
2) Calentamos hasta aproximadamente 40ºC agitando con la varilla de vidrio.
3) Adicionamos ácido etanoico 2,0M (gota a gota) agitando en forma continua hasta coagulación total.
4) Separamos el coágulo de caseína del suero mediante floración.
5) Secamos cuidadosamente la caseína con la ayuda del papel de filtro.
6) Separamos dos porciones del solido obtenido de aproximadamente 1 cm3 y las colocamos en dos tubos de ensayo.
Para llevar a cabo el ensayo de Biuret agregamos sobre la caseína en uno de los tubos de ensayo 20 gotas de NaOH al 10%. Luego 2 gotas de solución de CuSO4 al 1%.
Para realizar el ensayo con el reactivo Xantoproteico colocamos sobre la caseína en el otro tubo 10 gotas de HN03 concentrado.
De esta misma forma realizamos ambos ensayos en todas las muestras.
Resultado con Biuret:
Como podemos observar en la foto, la muestra se tornó de color violeta, por lo tanto el resultado es positivo, lo que comprueba que la caseína contiene enlaces peptídicos.
Resultado con Xantoproteico:
También con este reactivo la muestra dio positivo ya que tomó un color amarillento, lo que significa que la caseína presenta aminoácidos portadores de grupos aromáticos.
La ovoalbúmina es la principal proteína de la clara del huevo y la que le da sus propiedades características. Es una fosfoglicoproteína de 385 restos de aminoácido.
Esta proteína es conocida a la industria alimentaria por sus propiedades como transportadora, estabilizadora y formadora de emulsiones. Se desnaturaliza por calor a los 78ºC (temperatura de semidesnaturalización) perdiendo su estructura replegada de albúmina y produciendo un gel con gran retención de agua.
Para conseguir una muestra de ovoalbúmina, primero rompimos un huevo y separamos la clara de la yema. Tomamos la clara, le agregamos agua y colocamos una pequeña cantidad de la solución en cada tubo.
Resultado con Biuret:
Con este ensayo, la ovoalbúmina dio positivo, ya que se tornó color violeta. Por lo que se deduce que la ovoalbúmina posee enlaces peptídicos.
Resultado con Xantoproteico:
Con esta reacción también el resultado fue
positivo. Entonces se deduce que esta proteína contiene aminoácidos portadores de grupos aromáticos.
La Gelatina es una proteína derivada de la hidrólisis parcial del colágeno. Se compone de 18 aminoácidos diferentes que están unidos por enlaces peptídicos en la formación de la molécula de gelatina. La gelatina es una mezcla de moléculas de proteína de tipo estructural semejante.
En el caso del colágeno, las estructuras muy bien ordenadas llamadas de tropo- colágeno están ligadas en fibrillas que, en su conjunto, forman las fibras constituyentes del tejido conectivo.
Esta unidad básica del colágeno está formada de tres moléculas polipeptídicas, distribuidas en forma de hélice.
La gelatina tiene una gran habilidad de enlace con el agua y sus cadenas de configuración helicoidal son importantes para la formación del gel.
Por ser un hidrocoloide de origen proteico posee un carácter anfótero, asociado con la presencia de los grupos amino y carboxílicos en los aminoácidos.
La mayor utilización de gelatina es en la industria alimenticia, después en las áreas
farmacéutica, fotográfica e industrial.
Es aplicada en áreas no alimenticias, en la fabricación de cápsulas duras y blandas, tabletas, cosméticos, películas y papeles, microcápsulas, fósforos, etc.
Para realizar el ensayo con la gelatina, primero tuvimos que disolverla en agua y tomar una muestra para cada tubo.
Resultado con Biuret: La gelatina con Biuret dio resultado positivo, como se puede apreciar en la foto, lo cual comprueba que posee por lo menos dos enlaces peptídicos.
Resultado con Xantoproteico: En este caso, la muestra quedó incolora, por lo tanto deducimos que no posee aminoácidos con restos aromáticos.
ASPARTAMO
El aspartamo es el éster metílico del dipéptido formado por los aminoácidos fenilalanina y ácido aspártico (aspartil-fenilalanina-1-metil éster). El aspartamo se utiliza como edulcorante de mesa, y se añade a una gran variedad de alimentos comerciales como los cereales para el desayuno, refrescos, postres, dulces y goma de mascar. El aspartamo pierde su dulzura al calentarse y no es adecuado para hornear.
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| Fórmula estructural del Aspartamo |
Para obtener muestras de Aspartamo fue necesario disolverlo en agua. Luego colocamos un poco de la solución en cada tubo de ensayo.
Resultado con Biuret: El aspartamo dio negativo con Biuret, la muestra resultó de color azul. Ya que el aspartamo está formado por dos aminoácidos posee solo un enlace peptídico, por esta razón da negativo con Biuret, el cual reacciona cuando existen por lo menos dos enlaces peptídicos
Resultado con Xantoproteico: También con este reactivo el resultado fue negativo, la muestra quedó incolora. Por lo tanto el aspartamo no presenta restos aromáticos.
GLICINA
Es el aminoácido más pequeño que existe, ya que no posee rama lateral. Además de formar parte de la estructura de las proteínas actúa como neurotransmisor en combinación con la glutamina jugando un importante papel en la función cerebral. Se utiliza también como suplemento en enfermedades del sistema nervioso central. La molécula de la glicina está formada por un átomo de carbono central al que se unen un radical carboxilo (COOH) y un radical amino (NH2). Los dos radicales restantes corresponden al
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| Representación de una molécula de Glicina |
hidrógeno, por lo que es el único aminoácido que tiene dos radicales iguales y no posee isomería óptica (es no quiral)
Los aminoácidos como la glicina, donde el grupo amino se encuentra en la primera posición a partir del grupo carboxilo se denominan alfa aminoácidos (α-aminoácidos) En estado libre la glicina es una substancia cristalina, incolora y muy soluble en agua; su carácter ácido es muy débil y el grupo amino le confiere además propiedades básicas que se manifiestan en su interacción con el agua en forma más débil que las ácidas.
Con la glicina también fue necesario disolverla en agua para obtener dos muestras.
Resultado con Biuret: Como se observa en la foto, la muestra de glicina resultó negativa con Biuret. Por lo tanto se comprueba que no presenta enlaces peptídicos, lo que es coherente porque es un solo aminoácido.
Resultado con Xantoproteico: También con esta reacción el resultado fue negativo ya que la muestra quedó incolora. Lo que significa que la glicina no presenta anillos aromáticos.
SUERO DE LECHE
El suero es el líquido remanente de la coagulación de la leche. Se obtiene tras la separación de proteínas (caseína). Constituye aproximadamente el 90% del volumen de la leche y contiene la mayor parte de sus componentes solubles en agua: carbohidratos, minerales, vitaminas hidrosolubles y proteínas solubles.
Para realizar el ensayo con el suero de leche, primero lo filtramos como se observa en la foto. Luego tomamos dos muestras y las colocamos en tubos de ensayo.
Resultado con Biuret: El suero de leche dio un resultado positivo con Biuret. Como se puede ver en la foto, la muestra tomó un color violeta. Deducimos que presenta dos o más enlaces peptídicos.
Resultado con Xantproteico: También se obtuvo un resultado positivo con este reactivo, lo que significa que el suero de leche contiene aminoácidos con restos aromáticos.
Realizamos una tabla con todos los resultados obtenidos:
MUESTRA
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BIURET
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XANTOPROTEICO
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Caseína
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+
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+
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Ovoalbúmina
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+
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+
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Gelatina
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+
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-
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Aspartamo
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-
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-
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Glicina
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-
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-
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Suero de leche
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+
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+
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Proteínas II: Diálisis
¿Qué es la diálisis?
La diálisis es un proceso que consiste en la movilización de líquidos y partículas de un compartimento líquido a otro a través de una membrana semipermeable.
Los tres principios químicos que rigen la diálisis son:
La difusión: Proceso por el cual dos soluciones de diferente concentración, cuando se ponen en contacto, llegan a formar una mezcla uniforme, a cause del movimiento constante de las partículas de las dos soluciones, que tienden a distribuirse uniformemente por todo el volumen de la solución.
La Ósmosis: Consiste en el desplazamiento de líquido
a través de una membrana semipermeable desde el lado de menor concentración al de mayor concentración.
La Ultrafiltración: Es el paso de agua y solutos producido por una diferencia de presiones a los dos lados de la membrana. De esta forma se favorece el paso de agua y las moléculas que la acompañan en una u otra dirección.
El objetivo de esta práctica es demostrar como la sal pasa a través de la membrana mientras que la ovoalbúmina no.
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| Cristalizador y dializador |
Para realizar esta práctica usamos los siguientes materiales y sustancias:
-Dializador (hecho con una botella cortada, y papel celofán actuando como membrana semipermeable)
-Nitrato de Plata (AgNO3)
-Vaso de Bohemia
-Cristalizador
-Tubos de ensayo
-Pipetas
-Sulfato cúprico (CuSO4) al 1%
-Agua destilada
- Hidróxido de Sodio (NaOH) al 10%
Realizamos una solución de ovoalbúmina con cloruro de sodio.
Para certificar que en esa solución existen proteínas y sales tomamos una muestra y la sometemos a dos ensayos: el reactivo de Biuret y ensayo de AgNO3.
¿Qué es lo que detecta el Nitrato de Plata?
El AgNO3 detecta la presencia de aniones cloruro.
Nitrato de Plata (AgNo3):
AgNo3 → Ag+ (ac) + No3- (ac)
Cloruro de sodio:
NaCl → Na+ + Cl-(ac)
Cuando
entran en contacto el Nitrato de Plata con el Cloruro de Sodio:
Ag+(ac) + Cl¯(ac) →
AgCl(s)
La reacción se considera positiva con AgNO3 cuando la muestra queda de color blanco.
Para ver cómo actúa el Nitrato de Plata probamos con
dos muestras más: agua destilada y agua de la canilla. El agua destilada permaneció
incolora (como se observa en la foto, el tubo de la izquierda) por lo tanto
resultó negativa. La muestra de agua de la canilla se enturbeció (como se puede
ver en la foto, el tubo de la derecha), lo que significa que posee cloruros.La muestra que se tomó de la solución resultó positiva con Nitrato de Plata,por lo que sabemos que esta contiene aniones
cloruro.(En la foto, el tubo del medio)
Al someter a la solución al ensayo de Biuret, la muestra se tornó violeta,lo que certifica que contiene proteínas.
Habiendo probado que la mezcla posee proteínas y sal, y que además el agua que utilizamos no posee cloruros, procedemos a realizar la diálisis. Colocamos agua dentro del cristalizador y dentro del dializador la solución de ovoalbúmina y sal (NaCl). Luego sumergimos el dializador en el agua dentro del cristalizador. Esperamos unos minutos y tomamos dos muestras del exterior y realizamos un ensayo con Biuret y otro con AgNO3.
La muestra a la que le realizamos el ensayo de Biuret resultó de color celeste, lo que significa que es negativa, por lo tanto sabemos que no pasó la ovoalbúmina por la membrana semipermeable
Por otro lado a la muestra que le realizamos el ensayo de AgNO3 resultó de color blanco, por lo cual se comprueba que la sal pasó a través de la membrana
Realizamos un cuadro con los resultados obtenidos:
MUESTRA
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AgNO3
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BIURET
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Interior
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+
|
+
|
Exterior
|
+
|
-
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Concluimos que la diálisis
se realizó correctamente, ya que atravesó la membrana semipermeable los iones
de sal, pero la ovoalbúmina no, debido a su tamaño mayor.
