REACCIONES DE CARACTERIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y PROTEINAS

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REACCIONES DE CARACTERIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y PROTEINAS

José Rafael Cabrera (218035049), María Camila Narváez Reina (218035187), Pablo Fernando Rosero (218035258), Edwin Armando Usama (2171650411)

Programa de Ingeniería Agro-Industrial

Facultad de Ciencias Agrícolas

Universidad de Nariño, San Juan de Pasto

29 de marzo de 2020

INTRODUCCIÓN

Los aminoácidos se clasifican en alfa, beta, gama etc. Según la posición del grupo amino en la cadena de carbonos respecto al ácido carboxílico. Todos los aminoácidos de los que derivan las proteínas son alfa – aminoácidos (excepto uno) que contienen una función amina primaria que se adapta a la estructura general.

La excepción es la prolina en la cual el grupo amino pertenece a un anillo pentagonal. (Amina secundaria)

La identificación cualitativa de los aminoácidos y proteínas se basan en algunas propiedades químicas de estos compuestos. Los aminoácidos repiten las propiedades químicas de:

Grupo carboxilo: formación de esteres, amidas, reducción.

Grupo amino: alquilación, acilación, reacciones con aldehídos y cetonas.

Cadena lateral: oxidación del grupo –SH, formación de mercaptidas con iones pesados Hg2+, Pb2+, reacciones de fenoles en la tirosina, reacciones de alcoholes en la serina y treonina.

Reacción con Ninhidrina: (hidrato de tricetohidindeno): Es un oxidante energético que por una desaminación oxidativa de los aminoácidos conduce a la formación del aldehído correspondiente con liberación de amoniaco.

El grupo Alfa-Amino de los aminoácidos forma complejos coloreados con la ninhidrina así:

Violeta-Azul en la mayoría de los aminoácidos cuyo grupo amino es primario.

Amarillo para la prolina e hidroxiprolina.

Café para la asparagina que tiene un grupo amido en la cadena lateral.

Esta reacción también identifica los grupos alfa-amino libres presentes en péptidos y proteínas.

Reacción de Biuret: Permite detectar compuestos que poseen dos o más enlaces peptídicos, es decir, la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos; la intensidad de color obtenida se relaciona con el número de enlaces peptídicos. Cuando una proteína se pone en contacto con un álcali concentrado, se forma una sustancia compleja denominada biuret.

Reacción Xantoproteica: Los anillos aromáticos presentes en algunos aminoácidos reaccionan con ácido nítrico concentrado formando nitro derivados de color amarillo o anaranjado, por lo cual esta reacción permite reconocer la presencia de tirosina, fenilalanina y triptófano.

Reacción de Millón: El anillo fenólico tiene un comportamiento característico frente a las sales de mercurio a pH acido formando complejos color rojo ladrillo con el anillo fenólico de la tirosina y de las que lo contienen.

Reacción de triptófano: para la identificación del triptófano y de las proteínas que l contienen se usa la prueba denominada Hopkins-cole, la aparición de un anillo violeta es la evidencia de una prueba positiva.

Cuando la solución que contiene triptófano o de la proteína que lo contiene se trata con el reactivo y luego se permite estratificar con ácido sulfúrico, en la zona de la interface se genera un anillo purpura o rojo violeta como resultado de la condensación del grupo carbonilo del ácido glicoxilico y el anillo indol del triptófano.

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Reacción de Arginina: Permite identificar el aminoácido arginina y las proteínas que poseen ese aminoácido; la prueba da positiva cuando se evidencia un color rojo debido a la presencia del grupo guanidina que caracteriza la arginina.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN[pic 4]

Se puede realizar un análisis cualitativo de diferentes muestras o soluciones para identificar si estas contienen un aminoácido especifico o existe la presencia de proteínas; esas pruebas se deben a la reacción química entre determinados reactivos con grupos específicos presentes en los aminoácidos, para el caso de las 6 pruebas que se investigaron que son: la prueba de Millón, la prueba de Ninhidrina, la prueba Xantoproteica, la prueba de Biuret, la prueba del triptófano y la prueba de la arginina, se obtuvieron unos posibles valores positivos para cada muestra de acuerdo a la prueba realizada.

Dentro de las muestras se contó con 4 proteínas que son la albumina presente en la clara del huevo, la caseína, la leche de soya y la gelatina estas, muestras dan positivo en las pruebas que reaccionan con los enlaces peptídicos o con algún grupo del enlace como es el caso de la prueba de Biuret que arroja positivo para todas las proteínas mencionadas ya que la reacción de biuret (sulfato de cobre en medio básico) sirve para identificar péptidos y proteínas. Se basa en la capacidad de los péptidos para atraer, en medio básico, iones Cu+2, dando lugar a un complejo coordinado de color morado.

El complejo se forma por la interacción de los pares de electrones no compartidos del nitrógeno de los enlaces peptídicos  y los iones Cu (II) presentes en la disolución.[pic 5]

Para la prueba de ninhidrina: Los aminoácidos interaccionan con la ninhidrina por los grupos alfa –amino, pero no interaccionan por el N de los enlaces peptídicos.

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Los resultados se deben a que esta reacción la cumplen todos los aminoácidos, pero no las proteínas a menos que sufran un proceso previo de hidrolisis, y esto ocurre a un pH acido, caso que podía explicar porque la prueba da positivo en la albumina del huevo pues se sabe que la clara tiene un pH ligeramente acido.

Teniendo en cuenta la forma de reacción entre el reactivo y los aminoácidos se entiende el resultado de la prueba que arrojaría positivo en las muestras que contienen los aminoácidos como paso con la fenilalanina, tirosina, triptófano, metionina y cisteína.

En la prueba para identificar el aminoácido triptófano y las proteínas que lo contienen, se utiliza la prueba de Hopkins-cole que da un anillo violeta en las muestras con triptófano, pero también en la proteína caseína presente en la leche de los mamíferos y la cual contiene este aminoácido esencial.

Prueba de Millón: corresponde a una disolución de nitrato mercúrico en ácido nítrico.

Cuando una solución de proteínas se calienta en presencia de este reactivo aparece un color rojo debido a la formación de un complejo de coordinación por la interacción entre los grupos fenólicos de los aminoácidos y el catión mercúrico del reactivo.

Por las características de la prueba permite identificar las proteínas de la leche, la albumina en el huevo y en la caseína de la leche.

La arginina en las muestras se podía identificar realizando la prueba de Sakaguchi la cual reacciona con compuestos que tienen un grupo guanidina de ahí que indica la presencia de la arginina o de la proteína que los contiene; como se evidencia la prueba da positiva (desarrollo de un color rojo) para la arginina, la clara de huevo por la presencia de ese aminoácido en la albumina, en la leche de soya y en la caseína.

Prueba Xantoproteica: utiliza como reactivo ácido nítrico concentrado. Los aminoácidos con grupos aromáticos se hidratan en presencia de ácido nítrico concentrado. El producto de la reacción que tiene lugar es de una coloración ligeramente amarilla y al añadirle una base forma un anillo naranja.

Las pruebas en las muestras permiten establecer la presencia de aminoácidos aromáticos en la leche de soya, la clara de huevo lo que indica que la albumina contiene aminoácidos aromáticos, la caseína indicando que la proteína tiene aminoácidos aromáticos y confirma la presencia de anillos aromáticos en la estructura de fenilalanina, tirosina y triptófano.

Teniendo en cuenta todo lo anterior se puede concluir que la diversidad estructural de los aminoácidos y por ende su clasificación se los puede identificar en una solución cualquiera empleando las pruebas cualitativas que se investigaron y

fueron mencionadas en este informe, del mismo modo en las proteínas pues gracias a la disposición química de los enlaces peptídicos hay reactivos que tienen interaccionan con los grupos que hacen parte de los enlaces.  Gracias a la química de los grupos carboxilo, amino, y de las cadenas laterales de los aminoácidos como compuestos fenólicos, aromáticos y a la clasificación alfa, beta de los aminoácidos se evidencian los cambios de color que permiten establecer la presencia de ciertos aminoácidos o de alguna proteína según el reactivo o la prueba empleada.

REFERENCIAS

Argañaraz    N., Reconocimiento de Proteínas, consultado 27 marzo 2020, http://lcve.mincyt.gob.ar/downloads/Santiago_del_Estero_TPC2016_par3.pdf

Camayo T.  (2017) pruebas generales para aminoácidos y proteínas. Bioquímica General, Biología, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca.

Vásquez Y. (2013). Caracterización fisicoquímica y contenido de proteínas de extractos fluidos del ostión de mangle. Universidad de Granma. Cuba.

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ACCIÓN DE LA CATALAZA, PRESENTE EN TEJIOS VEGETALES Y ANIMAES

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