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• Wendy Rodriguez

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UNIVERSIDAD DE LA SALLE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS BIOQUÍMICA I PRACTICA No 7 PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LAS PROTEÍNAS

INTRODUCCION Su nombre deriva del griego proteios que significa “primordial” o fundamental; contienen en su molécula C, H, O, N y en ocasiones P y S. El nitrógeno constituye en promedio el 16%. Por hidrólisis dan aminoácidos, los cuales varían en número, cantidad y posición en cada proteína. La actividad de una proteína depende de su conformación espacial, por lo que agentes físicos y químicos que alteran los diferentes enlaces son capaces de anularla. Algunos de los agentes desnaturalizantes más comunes son ácidos o bases, detergentes, metales pesados, solventes orgánicos, alcaloides, calor, radiaciones ultravioletas, rayos x, ondas ultrasónicas, sales inorgánicas, sustancias orgánicas como urea, guanidina, agentes reductores, agentes oxidantes, etc. Las proteínas desnaturalizadas pierden su actividad, modifican su solubilidad y precipitan. Tal como existen en la naturaleza se denominan proteínas nativas. Las propiedades fisicoquímicas y biológicas características de las proteínas se deben a los aminoácidos que las constituyen y las reacciones coloridas que se utilizan para su análisis en realidad detectan la presencia de un aminoácido específico. Muchas de las propiedades químicas de las proteínas son comunes a varias especies porque contienen el mismo tipo de aminoácidos, por lo que para caracterizar una proteína es necesario estudiar sus propiedades fisicoquímicas las cuales dependen del peso molecular, de su carga eléctrica neta y de la conformación que adopte la molécula. REACCIONES QUÍMICAS. REACCIÓN DE BIURET: Todas las moléculas que contengan dos o más uniones peptídicas, por lo tanto, todas las proteínas y péptidos no menores de 3 unidades, dan positiva a esta reacción. El nombre se debe al compuesto biurea (NH2-CO-NH-CO-NH2) el cual da positiva la prueba. Cuando una proteína o un polipéptido se hacen reaccionar con sulfato CuSO4 en solución alcalina se produce un color característico púrpura o violeta. El color se debe a un complejo que resulta al unirse el cobre con los átomos de nitrógeno de los enlaces peptídicos. Esta reacción nos sirve para diferenciar

las proteínas y péptidos de los aminoácidos y su utilidad principal es la de seguir el proceso de hidrólisis, la reacción será negativa cuando la hidrólisis sea completa. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS. DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS: Cuando la estructura altamente ordenada de una proteína se somete a la acción de agentes fisicoquímicos desnaturalizantes, queda reducida al llamado polímero estadístico o cadena de aminoácidos y además pierde toda actividad biológica. Algunos de los agentes desnaturalizantes más importantes son los metales pesados, los ácidos fuertes y el alcohol. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS POR METALES PESADOS: Las proteínas cuando se encuentran en solución a pH superiores a su punto isoeléctrico son capaces de reaccionar con diferentes metales pesados formando los correspondientes proteinatos insolubles. Tomaremos como ejemplo dos proteínas, la peptona y la gelatina y observaremos su reacción, en forma simultánea frente a los metales pesados: Fe, Ag, Hg, y Pb. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS POR EFECTO DE ÁCIDOS FUERTES: Los ácidos fuertes son capaces de desnaturalizar a las proteínas formando productos de desnaturalización insolubles conocidos como metaproteínas. MATERIALES Y REACTIVOS Materiales. Tubos de ensayo, pipetas graduada de 5 ml, vasos de precipitado de 250 ml agitador de vidrio pinzas para tubos de ensayo Reactivos. Peptona 2% caseína 2% , gelatina sin sabor 2% , albumina 2% , reactivo de biuret, FeCl3 2%, AgNO3 2%, HgCl2 2%, Pb(CH3COO)2 2%, CCl3COOH 5%, mezcla de HNO3-CH3OH 1:1, CH3CH2OH AL 96%

OBJETIVOS 

Identificar péptidos a partir de la reacción de biuret



Analizar algunas propiedades de las proteínas



Determinar el punto isoeléctrico de la caseína

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1. REACCIÓN DE BIURET. Preparar una serie de 5 tubos de ensayo, etiquetar y numerar del 1 al 5, añadir 1 ml de las siguientes soluciones: Tubo 1 2 3 4 5

Solución Agua destilada Peptona 2% Caseína 2% Gelatina 2% Albumina 2%

Añadir 2 mL de solución de NaOH (Hidróxido de Sodio) al 10% en cada tubo con precaución luego, agregar de 5 gotas de solución de CuSO4(Sulfato de Cobre II) al 1% en cada tubo, agitar los tubos y observar la reacción que se produce en cada caso. La aparición de una coloración violeta o rosa en no más de 20 minutos debe considerarse como prueba positiva, registrar sus resultados en la tabla que se encuentra al final de esta práctica.

1) ¿Se puede considerar la reacción de Biuret como característica para todas las proteínas? ¿Por qué? 2) Escribir la reacción. 3) Ilustrar sus resultados

EXPERIMENTO 2 Precipitación de proteínas por metales pesados. Preparar una serie de 4 tubos de ensayo, etiquetar y numerar del 1 al 4, agregar 1 mL de peptona al 2% a cada tubo. Rotúlelos como P1–P4 (P=peptona). Preparar una serie de 4 tubos de ensayo, etiquetar y numerar del 1 al 4, agregar 1 mL de gelatina al 2% a cada tubo. Rotúlelos como G1–G4 (G=gelatina). PEPTONA 2% P1

2 Gotas de FeCl3 al 2%

GELATINA 2% G1

2 Gotas de FeCl3 al 2%

P2 P3 P4

2 gotas de AgNO3 AL 2% 2 Gotas de HgCl2 al 2% 2 gotas de Pb(CH3COOH)2 AL 2%

G2 G3 G4

2 gotas de AgNO3 AL 2% 2 Gotas de HgCl2 al 2% 2 gotas de Pb(CH3COO)2 AL 2%

A los tubos de la serie 1 agregar 2 gotas de solución de FeCl3 (Cloruro Férrico) al 2% A los tubos de la serie 2 agregar 2 gotas de solución de AgNO3 (Nitrato de Plata) al 2% A los tubos de la serie 3 agregar 2 gotas de solución de HgCl2 (Cloruro Mercúrico) al 2% A los tubos de la serie 4 agregar 2 gotas de solución de Pb(CH3COO)2 (Acetato de Plomo) al 2% Observar y registrar los cambios; posteriormente agregar un exceso de 5 gotas a cada tubo y repita la observación. Registrar sus resultados en la tabla, evaluando por medio de cruces (de x a xxx según la turbiedad del precipitado)

Solución

2 gotas Serie P

5 gotas Serie G

Serie P

Serie G

FeCl3 AgNO3 HgCl2 Pb(CH3COOH)

1) ¿Tiene alguna influencia el pH en el efecto de los metales pesados sobre las proteínas? 2) ¿Tienen todos los metales pesados el mismo efecto precipitante sobre las proteínas? 3) Ilustrar sus resultados.

EXPERIMENTO 3. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS POR EFECTO DE ÁCIDOS FUERTES. Preparar una serie de 5 tubos de ensayo, etiquetar y numerar del 1 al 5, añadir a cada uno 2 mL de las soluciones siguientes: Tubo 1

Solución Agua destilada

2 3 4 5

Peptona 2% Caseína 2% Gelatina 2% Albumina 2%

Añadir a cada tubo 2 mL de CCl3COOH (Ácido Tricloroácetico) al 5%, cuidadosamente por las paredes del tubo, observar y registrar sus resultados valorando el grado de turbidez de cero a tres cruces en la siguiente tabla: Sustancia Agua destilada Peptona 2% Caseína 2% Gelatina 2% Albumina 2%

CCl3COOH

1) ¿Cómo puede explicar el efecto desnaturalizante del CCl3COOH y en general de cualquier ácido? 2) Ilustrar sus resultados

EXPERIMENTO 4. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS EN ORINA (traer un frasquito de orina por grupo) Preparar 2 tubos de ensayo, lavados y secos, etiquetar los tubos como orina normal, agregar 3 mL de la orina correspondiente a cada tubo, luego adicionar 2 mL de la mezcla HNO3-CH3OH (Ácido Nítrico-Metanol) cuidadosamente y lentamente por la pared a cada tubo, para estratificar, observar y registrar sus resultados. 1) Explicar el fenómeno observado 2) Ilustrar y describir lo que sucede en la interfase

EXPERIMENTO 5. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS POR EFECTO DEL ALCOHOL. Preparar una serie de 5 tubos de ensayo, etiquetar y numerar del 1 al 5, añadir a cada uno 2 mL de las soluciones siguientes, agregar cuidadosamente 3 ml de CH3CH2OH (Etanol) al 96° a cada tubo. Observar y registrarlos resultados valorando la turbidez de cero a tres cruces en la siguiente tabla:

Tubo

Sustancia

CH3CH2OH

1 2 3 4 5

Agua destilada Peptona 2% Caseína 2% Gelatina 2% Albumina 2%

1. Observa turbidez en todos los tubos? 2. Ilustrar y describir lo que sucede en cada tubo.

BIBLIOGRAFIA

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