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PRACTICA N° 12.
DETERMINACIÓN CUALITATIVAS Y CUANTITATIVAS DE PROTEINAS
12.1.- Objetivos
1. Demostrar la presencia de proteínas en los alimentos.
2. Observar diferencias entre péptidos de diferentes longitudes.
3. Determinar cuantitativamente las proteínas.
12.2.- Materiales y Reactivos
Materiales: Balanza analítica, plancha de calentamiento, beakers, balones aforados, pipetas,
fiolas, bureta, piseta.
Reactivos: ácido nítrico concentrado, hidróxido de sodio, solución de sulfato de cobre al 0,5%,
formaldehído, permanganato de potasio, fenolftaleína al 1%.
12.3.-Introducción.
Las proteínas son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y en algunos tipos de proteínas,
fósforo, hierro, magnesio y cobre entre otros elementos. Pueden considerarse polímeros de
unas pequeñas moléculas que reciben el nombre de aminoácidos y serían por tanto los
monómeros unidad.
Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo
amino (-NH2) y están unidos mediante enlaces peptídico. La unión de un bajo número de
aminoácidos da lugar a un péptido; si el n: de aa. que forma la molécula no es mayor de 10,
se denomina oligopéptidos, si es superior a 10 se llama polipéptido y si el n: es superior a 50
aa. se habla ya de proteína.
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Figura
1.
Estructura
general
de
los
aminoácidos.
COMPORTAMIENTO QUÍMICO
En disolución acuosa, los aminoácidos muestran un comportamiento anfótero, es decir
pueden ionizarse, dependiendo del pH, como un ácido liberando protones y quedando (COO'), o como base, los grupos -NH2 captan protones, quedando como (-NH3+ ), o pueden
aparecer como ácido y base a la vez. En este caso los aminoácidos se ionizan doblemente,
apareciendo una forma dipolar iónica llamada zwitterion.
EL ENLACE PEPTÍDICO
Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es
un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aa. y el grupo amino del
siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua.
Figura 2. Formación del enlace peptídico.
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El enlace peptídico tiene un comportamiento similar al de un enlace doble, es decir,
presenta una cierta rigidez que inmoviliza en un plano los átomos que lo forman..
ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados:
estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada
una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.
ESTRUCTURA PRIMARIA
La estructura primaria es la secuencia de aa. de
la proteína. Nos indica qué aa. componen la
cadena polipeptídica y el orden en que dichos
aa. se encuentran. La función de una proteína
depende de su secuencia y de la forma que ésta
adopte.
ESTRUCTURA SECUNDARIA
La estructura secundaria es la disposición de la
secuencia de aminoácidos en el espacio. Los
aas., a medida que van siendo enlazados
durante la síntesis de proteínas y gracias a la
capacidad de giro de sus enlaces, adquieren
una disposición espacial estable, la estructura
secundaria.
Existen dos tipos de estructura secundaria:
la α (alfa)-hélice: Esta estructura se forma al
enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la
estructura primaria. Se debe a la formación de
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enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un
aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido
que le sigue.
la conformación β (beta): En esta disposición los
aas. no forman una hélice sino una cadena en
forma de zigzag, denominada disposición en
lámina
plegada.
Presentan
esta
estructura
secundaria la queratina de la seda o fibroína.
ESTRUCTURA TERCIARIA
La
estructura
terciaria
informa
sobre
la
disposición de la estructura secundaria de un
polipéptido
al
plegarse
sobre
sí
misma
originando una conformación globular. En
definitiva, es la estructura primaria la que
determina cuál será la secundaria y por tanto la
terciaria.
Esta conformación globular facilita la solubilidad
en agua y así realizar funciones de transporte ,
enzimáticas
,
hormonales,
etc.
Esta
conformación globular se mantiene estable
gracias a la existencia de enlaces entre los
radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios
tipos de enlaces:
el puente disulfuro entre los radicales de
aminoácidos que tiene azufre.
los puentes de hidrógeno
los puentes eléctricos
las interacciones hidrófobas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA
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Esta estructura informa de la unión , mediante
enlaces débiles ( no covalentes) de varias
cadenas polipeptídicas con estructura terciaria,
para formar un complejo proteico. Cada una de
estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre
de
protómero.
El número de protómeros varía desde dos como
en
la
hexoquinasa,
cuatro
como
en
la
hemoglobina, o muchos como la cápsida del
virus de la poliomielitis, que consta de 60
unidades proteicas.
Experimento N° 1 Determinación de la presencia de proteínas
1.- En tres tubos de ensayo marcados A, B y C coloque las siguientes sustancias:
A: 1 mL de albúmina de huevo (clara de huevo) y 5 gotas de ácido nítrico concentrado
B: 1 mL de almidón al 2 % y 5 gotas de ácido nítrico concentrado
C: 1 mL de agua destilada y 5 gotas de ácido nítrico concentrado
PRECAUCIÓN: EL ÁCIDO NÍTRICO ES CORROSIVO. USE UN CILINDRO GRADUADO PARA
VERTERLO.
2.- Sumerja los tubos en un beaker con agua a 60 ºC por 5 minutos. Luego enfríe bajo el
chorro y añada 5 gotas de solución de hidróxido de sodio para hacer la solución básica al
30%. Anote sus observaciones.
Experimento N° 2 Diferenciación entre péptidos de diferentes longitudes de cadena
1.- Rotule tres tubos de ensayo como A, B y C y coloque en ellos lo siguiente:
A: 3 mL de solución de yema de huevo al 1%
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B: 3 mL de solución de albúmina de huevo al 1%
C: 3 mL de agua destilada
2.- Luego añada a cada tubo CON UN CILINDRO GRADUADO 2 mL de NaOH concentrado
(30%), teniendo cuidado de no quemarse la piel con la solución. Agite suavemente. A
continuación deje caer en cada tubo 6 gotas de sulfato de cobre al 0,5%. Agite y observe si
hay algún cambio.
Experimento N° 3 Determinación cuantitativa de las proteínas por medio del índice de formol
El formaldehído concentrado sustituye a uno o a los dos H del grupo NH para formar
derivados mono o dimetilados.
o
El bloqueo de la función amina permite una permite una titulación con álcali de las funciones
ácidas así creadas.
1.- Introduzca en una fiola 25 mL de leche homogeneizada y 1 mL de oxalato de potasio al
20% (para precipitar el calcio que se encuentre acomplejado con proteínas).
2.- Añada 6 mL de formaldehído al 40% p/p previamente neutralizado con NaOH en presencia
de fenolftaleína al 1%. Agite la mezcla y espere un minuto. Titule con NaOH N/7 (0,14 N)
hasta observar un cambio de color permanente.
n será el numero de mL de NaOH N/7 gastado en la titulación. n es igual al contenido de
proteínas en g/100 mL de leche.
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Reporte de datos
Incluya en el reporte de datos sus resultados y los valores teóricos para la muestra empleada
(% de proteínas, tipo de polipéptidos presentes, etc...) Discuta los resultados en función del
método utilizado y de los valores teóricos hallados en la bibliografía.
Bibliografía a consultar
Badui, S. 1986. Química de los Alimentos. Edit. Alhambra. México, D.F.
Belitz, H.; Grosch, W. 1985. Química de los Alimentos. Acribia. Zaragoza, España.
Czyhrinciw, N.; Baragaño, M.; Garcés, M. 1966. Análisis Industrial en la Fabricación de
Alimentos. UCV, Caracas.
De Rodríguez, B.; Martín, E. 1980. Análisis de Alimentos. Tomo I. UCV, Caracas.
Hart y Fisher. 1971. Análisis Moderno de los Alimentos. Acribia, Zaragoza, España.
Tscheuschner, H. 2001. Fundamentos de Tecnología de los Alimento
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