UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

Departamento Académico de Ingeniería Química

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

QUÍMICA ORGÁNICA

PRÁCTICA Nº 06

“IDENTIFICACIÓN Y REACCIONES DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS”

PROFESOR DE TEORIA : Ing. Alcira Córdova Miranda

PROFESOR DE PRÁCTICA : Ing. Alcira Córdova Miranda

ALUMNO : PILLACA GUILLEN YOMAR

GRACIANO LAPA, IDER

DIA DE PRÁCTICAS: martes HORA: 10:00 PM - 1 PM MESA: “3”

FECHA DE EJECUCIÓN: 17/05/2016 FECHA DE ENTREGA: 24/05/2016

AYACUCHO – PERÚ 2016

IDENTIFICACIÓN Y REACCIONES DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS

I. OBJETIVOS Identificar los aminoácidos y proteínas. Realizar las reacciones de los aminoácidos y proteínas.

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Proteínas Y Aminoácidos

Las proteínas consisten de cadenas lineales de aminoácidos caracterizadas por la subestructura -CH(NH2)COOH. Un átomo de nitrógeno y dos de hidrógenos forman el grupo amino (-NH2) y el ácido es un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos se unen a otros cuando el grupo carboxilo de una molécula reacciona con el grupo amino de otra molécula formando un enlace peptídico -C(=O)NH- y liberando una molécula de agua (H2O). Los aminoácidos son los constituyentes básicos de las enzimas, hormonas, proteínas, y tejidos del cuerpo. Un péptido es un compuesto de dos o más aminoácidos. Los oligopéptidos tienen diez o menos aminoácidos. Los polipéptidos y las proteínas son cadenas de más de diez aminoácidos, pero los péptidos que contienen más de 50 aminoácidos se clasifican como proteínas.

En el reino animal, los péptidos y las proteínas regulan el metabolismo y proporcionan apoyo estructural. Algunos aminoácidos funcionan como neurotransmisores y moduladores de varios procesos fisiológicos, mientras que las proteínas catalizan muchas reacciones químicas en el cuerpo, regulan la expresión génica, controlan el sistema inmunitario, forman los constituyentes mayores de los músculos, y son los elementos estructurales principales de las células.

Las alergias son causadas generalmente por el efecto de las proteínas extrañas en nuestro cuerpo. Las proteínas que se ingieren se descomponen por enzimas digestivas llamadas "proteasas" en péptidos más pequeños y en aminoácidos. El cocinar las comidas desnaturaliza (inactiva) las proteínas dietéticas y facilita su digestión. Las alergias o los envenenamientos también puede ser causados por la exposición a las proteínas que circunvienen el sistema digestivo al ser inhalados, absorbidos a través de los tejidos mucosos, o al ser inyectados por mordeduras o picaduras.

Muchas estructuras del cuerpo están formadas de proteínas. El cabello y las uñas consisten de queratinas o keratinas que son cadenas largas de proteínas con un alto porcentaje (15% -17%) del aminoácido cisteína. Las queratinas son también componentes de las garras, cuernos, plumas, escamas, y pezuñas de los animales. El colágeno es la proteína más común en el cuerpo y comprende aproximadamente el 20-30% de todas las proteínas del organismo. Se encuentra en tendones, ligamentos, y muchos tejidos que tienen funciones estructurales o mecánicos. El colágeno consiste de residuos de aminoácidos que se enrollan en una triple hélice para formar fibras muy fuertes.

Los residuos de glicina y prolina representan aproximadamente el 50% de los aminoácidos del colágeno.

AminoácidosAminoácidos naturales, sus abreviaturas y fórmulas estructurales

* Aminoácidos esenciales

Los "aminoácidos esenciales" son los que se requieren para satisfacer las necesidades fisiológicas y deben incluirse en la dieta. La arginina es sintetizada por el cuerpo, pero a un nivel que es insuficiente para satisfacer las necesidades de crecimiento. La metionina es necesaria en grandes cantidades para producir cisteína. La fenilalanina puede convertirse en tirosina, pero se requiere en grandes cantidades cuando la alimentación es deficiente en tirosina. La tirosina es esencial para las personas con la enfermedad fenilcetonuria (PKU). Los

Ala = alaninaCH3CH(NH2)COOH

Arg = argininaH2N-C(=NH)NHCH2CH2CH2CH(NH2)COOH 

Asn = asparaginaH2N-C(=O)CH2CH(NH2)COOH

Asp = ácido aspárticoHOOC-CH2CH(NH2)COOH

Cys = cysteinaHS-CH2CH(NH2)COOH

Gln = glutaminaH2N-C(=O)CH2CH2CH(NH2)COOH

Glu = ácido glutámicoHOOC-CH2CH2CH(NH2)COOH 

Gly = glicinaH2N-CH2COOH

His = histidina *

Ile = isoleucina *CH3CH2CH(CH3)CH(NH2)COOH

Leu = leucina *CH3CH(CH3)CH2CH(NH2)COOH

Lys = lisina *H2N-CH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH

Met = metionina *CH3-S-CH2CH2CH(NH2)COOH

Phe = fenilalanina *

Pro = prolina

Ser = serinaHOCH2CH(NH2)COOH

Thr = treonina *CH3CH(OH)CH(NH2)COOH

Trp = triptófano *

Tyr = tirosina

Val = valina *CH3CH(CH3)CH(NH2)COOH

aminoácidos isoleucina, leucina, y valina se llaman "aminoácidos de cadena ramificada" (AACR) debido a que sus cadenas de carbono son ramificadas.

Formación de un péptido de dos aminoácidos

Esta ilustración muestra la reacción de dos aminoácidos. La R y R' representan los grupos funcionales de aminoácidos de la tabla anterior. El círculo azul muestra el agua (H2O) que se libera, y el círculo rojo muestra el resultante enlace peptídico (-C(=O)NH-).

III. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS EMPLEADOS

MATERIAL: 06 tubos de ensayo 01 gradilla 01 piseta Baño de agua caliente

REACTIVOS EMPLEADOS

Ácido clorhídrico HCl (concentrado)

Ácido nítrico HNO3 (concentrado)

Agua destilada (H2O) Albúmina (clara de huevo) Alfa-naftol al 1% Hidróxido de sodio NaOH al 40%

NINHIDRINA

MILLON

GLICINA

ASPARAGINA

LEUCINA

SERINA

BIURET

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Ensayo 1.- COAGULACIÓNDisponer de 6 tubos de ensayo, a cada uno echar 2 mL de la solución de clara de huevo. El primer tubo calentamos lentamente y observar, al segundo tubo agregamos 4 mL de etanol, al tercero añadimos gotas de HCl concentrado, al cuarto agregamos HNO3 concentrado y al quinto agregamos 1 mL de NaOH al 40%. El sexto tubo se usa para comparar. Observar y anotar en qué casos se ha formado coagulación.

b) Ensayo 2.- REACCIÓN DE BIURETEn un tubo de ensayo echar 1 mL de clara de huevo, agregar agregar 1 mL de NaOH al 40% luego añadir gota a gota una solución de sulfato cúprico al 1 %, agitar y continuar añadiendo hasta notar el cambio.

c) Ensayo 3.- REACCIÓN XANTOPROTÉICAEchar en un tubo de ensayo 2 mL de la solución clara de huevo, añadir 1 mL de HNO3 concentrado, calentar en baño maría por 2-3 minutos. Enfriar y añadir NaOH al 40 % hasta que la solución sea fuertemente alcalina. Observar los cambios de coloración y otros detalles.

d) Ensayo 4.- PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNASDisponemos de 6 tubos de ensayo, al primero echamos 5 mL de agua, al segundo 5 mL de la solución de clara de huevo, al tercero 5 mL de agua y 4 gotas de HCl al 10%, al cuarto 5 mL de solución de clara de huevo y 4 gotas de HCl al 10%, al quinto 5 mL de agua y 4 gotas de solución de NaOH al 10%, al sexto 5 mL de solución de clara de huevo y 4 gotas de NaOH al 10%. A cada tubo agregamos 2 mL de solución de sulfato de cobre al 10%. Y observar los resultados.

e) Ensayo 5.- REACCIÓN DE NINHIDRINA

En un tubo de ensayo echar 1mL de una solución de aminoácido, luego agregar 5 gotas de solución de ninhidrina, calentar a ebullición por 2-5 minutos. Una coloración azul o violeta indica la presencia de un aminoácido.

f) Ensayo 6.- REACCIÓN DE MILLON

En un tubo de ensayo echar 2 mL de la solución de clara de huevo, agregar 5 gotas del reactivo de millón y calentar en un baño de agua hirviendo por 10 minutos, enfriar a temperatura ambiente y agregar 5 gotas de solución de nitrato de sodio. La aparición de un color rojo ladrillo indica un resultado positivo.

V. DATOS Y RESULTADOS EXPEDIMENTALES

ENSAYO N°1 COAGULACIÓN

Procedimiento

Con la Albumina

Reacciones:

ALBUMINA + CALOR COAGULO BLANCO

ALBUMINA + ETANOL COAGULO BLANCO

ALBUMINA + HCl COAGULO BLANCO

ALBUMINA + HNO3 COAGULO BLANCO

ALBUMINA + NaOH NO REACCIONA

Observación:

La albumina en el primer tubo de ensayo reacciona en presencia de calor, formando un coagulo de color BLANCO, en el segundo con el etanol formando un coagulo de color BLANCO, en el tercero reacciona con el ácido clorhídrico formando un coagulo de color BLANCO, en el cuarto tubo reacciona con el ácido nítrico formando un coagulo de color BLANCO, en el quinto tubo no hubo reacción con el hidróxido de sodio.

Con la Caseína

Procedimiento:

Reacciones:

CASEÍNA + CALOR NO REACCIONA

CASEÍNA + ETANOL NO REACCIONA

CASEÍNA + HCl COAGULO BLANCO

CASEÍNA + HNO3 COAGULO BLANCO

CASEÍNA + NaOH NO REACCIONA

Observaciones:

La caseína en el primer tubo de ensayo reacciona en presencia de calor, formando una SOLUCION INCOLORA, en el segundo tubo no reacciona con el etano, en el tercer tubo reacciona con el ácido clorhídrico formando coagulo de color BLANCO, en el cuarto tubo reacciona con el ácido nítrico formando coagulo de color BLANCO, en el quito tubo reacciona con el hidróxido de sodio formando una SOLUCION INCOLORA.

Discusiones:

La desnaturalización de la proteína ocurre cuando las atracciones intermoleculares débiles conservan con delicadeza la estructura terciaria de una proteína globular. Con frecuencia un ligero cambio en la temperatura o en el pH altera su estructura terciaria la que es causante de que la proteína se desnaturalice. La desnaturalización se efectúa en condiciones tan suaves que la estructura primaria permanece intacta, pero la estructura terciaria se desdobla de una forma globular específica a una cadena enrollada al azar.

ENSAYO N° 2 REACCION DE BIURET

Procedimiento:

Reacciones:

ALBUMINA + NaOH +CuSO4 REACCIONA

CASEÍNA + NaOH +CuSO4 NO REACCIONA

SERINA + NaOH +CuSO4 REACCIONA

LEUCINA + NaOH +CuSO4 NO REACCIONA

ASPARAGINA + NaOH +CuSO4 REACCIONA

GLICINA + NaOH +CuSO4 NO REACCIONA

Observaciones:

La albumina, la serina y la asparagina reaccionan con el sulfato de cobre en medio alcalino, dando soluciones en diferentes tonos azules. El resto de muestras (glicina y leucina) no reaccionan con el sulfato de cobre quedando soluciones de color en tonos celestes.

ENSAYO N° 3 REACCION XANTOPROTÉICA

Procedimiento:

HNO3 (c)

NaOH 40%

Reacciones:

ALBUMINA + HNO3 + NaOH REACCIONA

CASEINA + HNO3 + NaOH REACCIONA

SERINA + HNO3 + NaOH REACCIONA

LEUCINA + HNO3 + NaOH REACCIONA

ASPARAGINA + HNO3 + NaOH NO REACCIONA

GLICINA + HNO3 + NaOH NO REACCIONA

- Glicina

La solución es incolora

- Serina

La solución se muestra incolora

- Leucina

Observaciones:

La albúmina con el ácido nítrico en presencia de calor (Baño maría) coagula de color amarillo, al enfriar se le agrega NaOH precipitando a color naranja. La Leucina más el ácido nítrico en presencia de calor no reacciona observándose una solución incolora, la que se enfría, y con la adición de NaOH, nos da una precipitado amarillo, concluyendo que la leucina solo reacciona en medio alcalino. La glicina con el ácido nítrico en presencia de calor no reacciona, esta solución incolora se enfría, luego se adiciona NaOH, dando una solución

incolora. La serina no reacciona con el ácido nítrico en presencia de calor, esta solución incolora se enfría, luego se adiciona NaOH dando una coloración de amarillo tenue. La asparagina más el ácido nítrico en presencia de calor no reacciona, esta solución incolora se enfría y al adicionar NaOH reacciona violentamente liberando calor, quedando una solución incolora

Discusiones:

De lo observado deducimos que el reactivo xantoprotéica solo reacciona con las proteínas. Por lo tanto este reactivo es selectivo y reacciona para la identificación de proteínas.

ENSAYO N° 4 PRECIPITACIÓN DE PROTÉICAS

Procedimiento:

Con albumina

CuSO4 10 %

Con CaseínaCuSO4 10 %

Reacciones:

H2O + CuSO4 NO REACCIONA

ALBUMINA + CuSO4 NO REACCIONA

H2O + CuSO4 NO REACCIONA

ALBUMINA + HCl + CuSO4 REACCIONA

H2O + NaOH + CuSO4 NO REACCIONA

ALBUMINA +NaOH + CuSO4 REACIONA

Observaciones:

La reacción de la albúmina frente al CuSO4 (tubo 2) nos dio un precipitado de color celeste, frente al HCl (tubo 4) precipitó de color azul claro, y frente al NaOH (tubo 6) precipito de color violeta.

De esto deducimos que las proteínas precipitan en tono azul - violeta con CuSO4 en medio ácido y básico respectivamente, caracterizando este ensayo para la identificación de las proteínas.

ENSAYO N°5 REACCIÓN CON LA NINHIDRINA

Procedimiento:

Ninhidrina

Reacciones:

ALBUMINA + NINHIDRINA + NaNO3 REACIONACASEINA + NINHIDRINA + NaNO3 REACIONA

Observación:A los tubos 1, 2, 3, 4, 5 y 6 conteniendo glicina, leucina, serina, caseína asparagina y albumina respectivamente, se le añadió el reactivo de ninhidrina y se calentó a ebullición. Todas esas soluciones (enfriadas) dieron soluciones en tonalidades violetas, con excepción de la asparagina que da un color rijo, que significa que no reacciono.

ENSAYO N° 6 REACCION DE MILLON

Procedimiento:

Millon NaNO3

Reacciones:

Observación:

La albúmina con ácido nítrico en presencia de calor (Baño de María) coagula de color amarillo,

al enfriar se le agrega NaOH precipitando de color naranja. La caseína más el ácido nítrico en

presencia de calor no reacciona observándose una solución incolora, la que se enfría, y con la

adición del NaOH, nos da un precipitado amarillo, concluyendo que la caseína solo reacciona

en medio alcalino.

De lo observado deducimos que el reactivo de Millón solo reacciona con las

proteínas. Por lo tanto este reactivo es selectivo y se emplea para la identificación de

proteínas, ya que con éstas el reactivo forma precipitados de color rojo ladrillo.

VI. CONCLUSIONES

Identificamos los aminoácidos: glicina, leucina, serina, asparagina y lisina; también de proteínas como la albumina (solución de clara de huevo).

Realizamos las reacciones de los aminoácidos y proteínas. La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a

su desnaturalización

VII. RECOMENDACIONES

Recomendamos seguir las instrucciones del material, ya sea como enfriar o calentar un determinado tiempo para llevar a cabo las reacciones y observarlas adecuadamente.

Tener en cuenta la cantidad utilizada de los reactantes para obtener la aparición de los diferentes colores presentados en la práctica.

Tener en cuenta las explicaciones de la profesora en las distintas practicas que se realiza en el laboratorio.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

MORRISON & BOYD. "Química Orgánica". Edit. Fondo Educativo interamericano S.A

ALICIA LAMARQUE, JULIO ZYGADLO, DIANA LABUCKAS, LIZA LOPEZ, MARIELA TORRES, DAMIÁN MAESTRI. “Fundamentos teórico – prácticos de química orgánica”. Editorial Encuentro.

IX. CUESTIONARIO1. Es adecuado la reacción de NINHIDRINA para distinguir

aminoácidos de proteínas? Explique. Si es adecuada porque es una de las reacciones más sensibles

para identificar aminoácidos en general, ya que detecta una parte de aminoácido en 1500 000 partes de agua. Aminoácidos y muchas aminas primarias dan un color violeta que los caracteriza.

2. Explique el uso y la importancia de la reacción de BIURET? La prueba de BIURET es un método que detecta la presencia de

compuestos con dos o más enlaces peptídicos y, por lo tanto sirve para todas las proteínas y péptidos cortos. El reactivo de BIURET (sulfato de cobre en una base fuerte) reacciona con los enlaces del péptido y cambia el color cuando entra en contacto con otra sustancia en la solución, más oscuro es el color.

3. Con que reacción distinguiría usted, un aminoácido de una proteína.

La mejor reacción de identificación es la NINHIDRINA ya que esta detecta una parte del aminoácido en 1500 000 partes de agua y da una coloración purpura llamada purpura de RUHEMANN.

4. Escriba la formula estructural de la tirosina e identifique el grupo responsable de la reacción de la reacción de MILLON.

Reacciona con el grupo –OH del fenol de la tirosina produciendo una coloración roja característica.

5. Que otros aminoácidos dan positiva a la reacción de MILLON.

Solo la tirosina ya que tiene un grupo fenólico y reacciona con el –OH dando un color de rojo ladrillo, este aminoácido está en la albumina y en otras proteínas.

6. ¿La Lisina podría dar positiva a la reacción de Xantoprotéica? ¿por qué?

La reacción Xantoprotéica es un método que se puede utilizar para determinar la presencia de proteínas solubles en una solución, empleando ácido nítrico concentrado. La prueba da un resultado positivo en aquellas proteínas portadoras de grupos aromáticos, especialmente en presencia de tirosina. Si una vez realizada la prueba se neutraliza con un álcali, se torna color amarillo oscuro.La lisina no presenta ningún anillo aromático por esta razón no daría positivo la reacción.