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Propiedades de las proteinas




Enviado por claudia_duran_lazo



    Propiedades de las
    proteinas

    1. Parte
      experimental
    2. Resultados y
      conclusión
    3. Anexo
    4. Bibliografía

    Introducción

    Las proteínas
    son macromoléculas compuestas por unidades de alfa
    –aminoácidos que se unen entre sí mediante
    enlaces petídicos y que alcanzan un peso molecular igual o
    superior a 5000 D.

    El enlace peptídico, característico de estos compuestos, resulta
    de la reacción del grupo
    carboxilo de un aminoácido con el grupo amino
    del otro aminoácido, lo cual da lugar a un enlace
    covalente de tipo carbamida y que tiene algunas características peculiares como:

    1. El enlace C-N tiene cierto carácter
      de doble enlace, por lo cual le confiere rigidez a la
      molécula.
    2. El oxigeno y el
      nitrógeno quedan en posición trans.
    3. Todos los elementos que lo componen el enlace se
      encuentran ubicados en el mismo plano .
    4. La rotación de la molécula formada
      queda restringida a los carbonos alfa.

    El gran número de aminoácidos que componen
    la molécula proteica determina que su estructura sea
    extraordinariamente compleja, y que para poder
    estudiarla nos veamos precisados a dividirla artificialmente en
    los llamados <<niveles de organización de la estructura
    proteica >>, de los cuales se describen habitualmente 4,
    aunque algunos autores llegan a describir 5 o
    más.

    Por supuesto que toda organización estructural que implique
    determinado orden requiere de la presencia de una fuerza
    estabilizadora, que en el caso de las proteínas
    estaría constituida por diferentes tipos de enlaces o
    interacciones físicas y químicas que se enuncian en
    el cuadro siguiente:

    Nivel de organización

    Enlaces que lo
    mantienen

    Primario

    Enlace peptídico.

    Secundario

    Puentes de hidrógeno entre los elementos
    del enlace peptídico.

    Terciario

    Puentes de hidrógeno entre las cadenas
    laterales de los aminoácidos, interacción
    hidrofóbica, interacción electrostática, puentes disulfuro,
    enlace éster.

    Cuaternario

    Los mismos que para el nivel terciario
    más las fuerzas de Van der Walls.

    La complejidad estructural de las proteínas se
    manifiesta desde el punto de vista funcional en una gran
    diversidad de funciones
    biológicas.

    Parte experimental

    Experimento N° 1:

    • Estudiar la propiedad
      amortiguadora del pH de las
      proteínas (suero sanguieno).

    Método:

    • Titulación con ácido en presencia de
      indicador que vira entre limites donde se supone que existe
      propiedad
      amortiguadora.

    REACTIVOS:

    – Acido clorhídrico 0.01 N

    – Solución indicadora de Rojo de Metilo.
    Vira de rojo (pH
    4.2) a amarillo (pH 6.3).

    Procedimiento:

    • Titular un volumen de
      suero sanguíneo diluido agregando agua
      destilada y comparar con la titulación de un suero
      desproteinado.
    • La muestra de
      suero desproteinado: tomar una muestra de
      suero sanguíneo y llevarlo a baño de
      ebullición durante 1 a 2 minutos, agregarle suficiente
      agua para
      tener igual dilución que en el suero.
    • Filtrar o centrifugar.

    Experimento N° 2:

    • Determinar el punto isoeléctrico de una
      proteína (caseína).

    Método:

    • Estudio de la solubilidad de la caseína a
      diferentes pH.

    REACTIVOS:

    – Acido acético 1 N.

    – Hidróxido de sodio 1 N

    – Solución de caseína en acetato
    de sodio 0.1 N.

    Procedimiento:

    • Marcar nueve tubos. En el tubo uno colocar 3.2 ml de
      ácido acético 1 N y 6.8 ml de agua destilada,
      mezclar.
    • Medir 5 ml de agua destilada a los restantes 8 tubos
      restantes.
    • Sacar 5 ml de la solución del tubo 1 y
      traspasarlo al tubo 2 y mezclar; así sucesivamente hasta
      el ultimo tubo el cual se elimina los 5 ml que se saquen del
      tubo 9.
    • Agregar 1 ml de caseína a los nueve tubos,
      mezclar al instante .
    • Anotar el efecto que se produce al instante y el de
      los 30 minutos después en cada tubo.

    Experimento N° 3:

    • Estudiar la precipitabilidad de las proteínas
      por solventes orgánicos.
    • Estudiar el efecto de la temperatura
      sobre la desnaturación de las proteínas en
      presencia de solventes orgánicos.

    Método:

    • Precipitación y redisolución de las
      proteínas sericas.

    REACTIVOS:

    – Etanol de 95°( 10% a 100%)

    – Cloruro de sodio 0.15 M

    – Agua destilada (de acuerdo al porcentaje de
    alcohol que se use)

    – suero sanguíneo (0.5 ml de suero
    sanguíneo).

    Procedimiento:

    • Tomar 2 muestra de suero sanguíneo(4 muestras
      divididas en cuatro tubos).
    • Agregar a una de ellas 3 volúmenes de etanol
      de 95° equilibrando a temperatura
      ambiente. A
      la otra agregar etanol a de 95° equilibrando a la
      temperatura de una mezcla frigorífica (hielo)
      –10° C aproximadamente.
    • Diluir 1: 4 cada muestra con solución de NaCl
      0.15 M. Levar a temperatura ambiente.
    • Variar las condiciones del experiemnto: volumen de
      etanol, temperatura, tiempo de
      incubación, cantidad y composición del diluyente
      final.

    Experimento N° 4:

    • Determinar la acción de cationes y aniones
      sobre la solubilidad de las proteínas.

    Método:

    • Precipitación y redisolución de las
      proteínas con ácido y base.

    REACTIVOS:

    – HCl 0.1n.

    – NaOH 0.1 n

    – Acetato de plomo 10%

    – Sulfato de zinc 10%

    – Tungstato de sodio 10%

    – Ferrocianuro de potasio 10%

    – Albúmina 1.5 ml

    Preparación:

    • Enumere 8 tubos .
    • Seleccionar los primeros 4 tubos agregandoles 1.0 ml
      HCl y a los restantes 4 tubos añadir 1.0 ml de NaOH , al
      principio en medio ácido y en medio
      básico.
    • Agregar 1.5 ml de Albúmina a todos los
      tubos.
    • Una vez preparados los tubos de ensayo,
      estudiar el efecto de cada una de las sales indicadas en
      reactivos, sobre la solubilidad de las proteínas en
      ambiente ácido como básico.

    Resultados y Conclusión

    Registro N°1:

    • Indicar en cada caso los meq de ácido gastado
      para cambiar aproximadamente 1 unidad de pH por ml de suero
      sanguíneo.

    Resultados :

    • En el tubo 1, con proteínas: suero (1
      ml) más agua destilada (5 ml). Luego al mezclar la
      solución se le agrega el indicador de rojo de metilo 10
      gotas, cuya mezcla se torna de color amarillo.
      Se titula con HCl 0.01 N hasta cambiar a un color rosado
      pálido gastando 14 ml de aquel ácido.
    • En el tubo 2, sin proteínas: suero
      (1ml) a baño de ebullición de 1 a 2 min,
      formándose un precipitado amarillo débil. Se le
      añade 5 ml de agua destilada. Luego se procede a moler
      el precipitado; se agrega 10 gotas del indicador rojo de metilo
      cambiando la mezcla de un color amarillo. Se titula con HCl
      0.01 N gastando 7 ml y virando a un color rojizo.
    • En el tubo 3, desproteinado: suero (1 ml) a
      baño de ebullición de 1 a 2 min, formando un
      precipitado amarillo débil. Se añade 5 ml de agua
      destilada. Se muele el precipitado y se filtra. A la mezcla
      filtrada (incolora) se le añade 10 gotas de rojo de
      metilo obteniendo un color amarillo. Se titula con HCl 0.01 N
      con un gasto de 2.8 ml.

    Cálculos:

    1. Datos N°1: 14 ml HCl gastados al titular con una
      concentración del ácido de 0.01 N.
    1. N * 14 ml = 0.14 meq

    Además:

    0.14 meq 2.1 pH

    x meq 1.0 pH/

    x = 0,066 meq.

    2. Datos N°2: 7
    ml HCl gastados al titular con una concentración de
    ácido de 0.01 N

    1. N * 7 ml = 0.07 meq

    Además:

    0.07 meq 2.1 pH

    x meq 1.0 pH/

    x = 0,0033 meq.

    3. Datos
    N°3: 2.8 ml HCl gastados al titular con una concentracion de
    ácido de 0.01 N

    1. N * 2.8 ml = 0.028 meq

    Además:

    0.028 meq 2.1 pH

    x meq 1.0 pH/

    x = 0,013 meq.

    Conclusión:

    Cuando la temperatura es elevada aumenta la
    energía cinética de las moléculas con lo que
    se desorganizan la envoltura acuosa de las proteínas, y se
    desnaturalizan. Lo que significa que el interior
    hidrofóbico interacciona con el medio acuosos y se produce
    la agregación y la precipitación de la
    proteína desnaturalizada.

    Una proteína puede adoptar diferentes
    conformaciones dependiendo de la temperatura y de los
    hidrogeniones que están en solución. Por eso, si
    cambiamos la concentración de hidrogeniones, es decir, el
    pH de la solución, la proteína puede adoptar una
    conformación no funcional y puede conducir a
    patologías y aun la muerte. De
    aquí que sea absolutamente necesario mantener el pH intra
    y extracelular de los seres vivos dentro de unos limites muy
    estrechos de pH.

    El pH de la sangre, por
    ejemplo, es de 7.4. si baja por debajo de 7.2 se tiene una
    condición llamada ACIDOSIS. Si sube por encima de 7.6
    tendremos ALACALOSIS.

    Para mantener el pH de los líquidos corporales
    constante hacemos uso de sistemas que
    llamamos amortiguadores (inglés,
    buffer; francés, tampón), los cuales en este caso
    las proteínas son buenos amortiguadores por que los
    aminoácidos que lo constituyen se comportan como ácidos
    débiles .

    Respecto al gasto realizado con HCl al titular se deduce
    que mientras más estabilizada y estructurada esta la
    proteína mayor cantidad de volumen se requiere para lograr
    varia el pH de la solución cumpliendo así la
    propiedad amortiguadora que poseen las proteínas. En
    cambio cuando
    se desnaturaliza la proteína el gasto de HCl es mucho
    menor debido a que no alcanza mantener el pH
    constante.

    Registro N°2:

    • Calcular el pH de las soluciones
      en cada tubo mediante la ecuación de
      Henderson-Hasselbalch Siendo el pk del CH3COOH =
      4,7.
    • Evaluar la solubilidad de la caseína en
      función del precipitado formado y la
      turbidez de la solución.
    • Indicar el pI aproximado así
      obtenido.

    Cálculos:

    3,2 ml de ácido acético 1 N; 6,8 ml de
    agua destilada, cada traspaso de un tubo a otro se divide
    éste en ácido por la mitad.

    Ecuación de Henderson-Hasselbalch pH = pK
    + log [caseína]

    [CH3COOH]

    pK = 4.7

    Tubos

    [CH3COOH] = meq [1 N]

    [caseína] = meq [0.1 N]

    PH

    Uno

    1.6 ml * 1 N =1.6 meq

    1 ml * 0.1 N= 0.1 meq

    3.5

    Dos

    0.8 ml * 1 N = 0.8 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    3.8

    Tres

    0.4 ml * 1 N = 0.4 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    4.1

    Cuatro

    0.2 ml * 1 N = 0.2 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    4.4

    Cinco

    0.1 ml * 1 N = 0.1 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    4.7

    Seis

    0.05 ml * 1 N = 0.05 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    5.0

    Siete

    0.025 ml * 1 N = 0.025 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    5.3

    Ocho

    0.0125 ml * 1 N = 0.0125 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    5.6

    Nueve

    0.00625 ml * 1 N = 0.00625 meq

    1 ml * 0.1 N = 0.1 meq

    5.9

    Resultados :

    • En el tubo 1: solución
      transparente
    • En el tubo 2: " color blanco espeso a medio
      notar
    • En el tubo 3: " blanco espeso
    • En el tubo 4: " mezcla con principio de
      formación de precipitado
    • En el tubo 5: " mezcla con
      precipitado
    • En el tubo 6: " mezcla con
      precipitado
    • En el tubo 7: " blanco
    • En el tubo 8: " incoloro
    • En el tubo 9: " incoloro

    Conclusión:

    Cuando el pH es bajo, los grupos ionizables
    está protonado, y la carga neta de la proteína es
    de signo positivo. Cuando el pH es alto, los grupos ionizables
    está desprotonado, y la carga neta es de signo negativo.
    Entre amabas zonas, habrá un pH en el cual la carga neta
    de la proteína es nula. Es el pH isoeléctrico o
    punto isoeléctrico, y es característico de cada
    proteína. La solubilidad de una proteína es
    mínima en su punto isoeléctrico, ya que su carga
    neta es cero y desaparece cualquier fuerza de
    repulsión electrostática que pudiera dificultar la
    formación de agregados. El punto isoeléctrico de la
    caseína es de 4,6 – 4,7.

    Registro N°3:

    • Anotar el efecto del etanol sobre la solubilidad y
      desnaturación (puesto en evidencia por la
      coagulación) de las proteínas del suero
      sanguíneo a las temperaturas elegidas.

    Resultados:

    • Alcohol al 60% a temperatura ambiente: afecto
      mucho, mezcla lechosa, proteína
      desnaturalizada.
    • Alcohol al 60% a temperatura fría: mezcla
      amarilla transparente
    • Alcohol al 100% a temperatura ambiente: amarillo, no
      cambió tanto
    • Alcohol al 100% a temperatura fría: mezcla
      espesa con precipitado pequeño

    La concentración de alcohol de un
    10 a 100% a temperatura ambiente

    Como al 40% posiblemente habría una
    formación de precipitado, y por tanto, aumenta la
    insolubilidad al tratar de recuperar la constante
    dieléctrica asimismo aumenta la interacción de las
    moléculas de las proteínas contribuyendo a la
    formación de la precipitación.

    La concentración de alcohol de un 10 a 100% a
    temperatura fría

    Casi al 100% se pudo recuperar la proteína al
    bajar la temperatura, aumentando así la solubilidad entre
    las proteínas y los solventes orgánicos.

    Conclusión:

    La polaridad del disolvente disminuye cuando se le
    añaden sustancias menos polares que el agua como
    etanol o la acetona. Con ello disminuye el grado de
    hidratación de los grupos ionicos superficiales de la
    molécula proteica, provocando la agregación y
    precipitación. Los disolventes orgánicos
    interaccionan con el interior hidrofóbico de las
    proteínas, y desorganizan la estructura terciaria,
    provocando su desnaturalización y
    precipitación.

    Registro N°4:

    • Evaluar la solubilidad de las proteínas en
      cada condición eperimental.

    Resultados:

    Albúmina 1.5
    ml

    Tubo 1

    Tubo 2

    Tubo 3

    Tubo 4

    Tubo 5

    Tubo 6

    Tubo 7

    Tubo 8

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    1.5 ml

    Inicio

    cationes

    Medio ácido 1.0 ml HCl
    0.1 N a los primeros

    Cuatro tubos

    Medio básico 1.0 ml NaOH
    0.1 N a los restantes cuatro tubos

    Zn

    +

    Na

    +

    K

    +

    Pb

    +

    fin

    cationes

    Medio básico 1.5 ml NaOH
    0.1 N a los primeros cuatro tubos

    Medio ácido 1.5 ml HCL
    0.1 N a los restantes cuatro tubos

    Zn

    +

    Na

    +

    K

    +

    Pb

    +

    Conclusión:

    El zinc forma un precipitado en medio
    básico.

    El sodio forma un precipitado en medio
    ácido.

    El potasio forma un precipitado en medio
    ácido.

    El plomo forma un precipitado en medio
    básico.

    Las proteínas pueden precipitar con la adicion de
    cationes como el Zn +2 y el Pb +2
    .

    Estas proteínas pueden precipitar mediante un
    agente precipitante de carga opuesta a la de las
    proteínas; esto se requiere que el pH de la
    solución debe ser controlado de tal modo que la
    proteína quede en el lado ácido o básico de
    su punto isoeléctrico.

    Anexo

    Sangre: es un liquido rojo, viscoso de sabor
    salado y olor especial. En ella se distinguen las siguientes
    partes = el plasma, los glóbulos rojos, los
    glóbulos blancos y las plaquetas.

    Plasma sanguíneo: es la parte liquida, es
    salado de color amarillento y en él flotan los
    demás componentes de la sangre,
    también lleva los alimentos y las
    sustancias de desecho recogidas de las células.
    El plasma sanguíneo cuando se coagula la sangre, origina
    el suero sanguíneo.

    Suero sanguíneo: al liquido resultante
    tras la coagulación de la sangre. Se define como la parte
    liquida del plasma sanguíneo. El suero sanguíneo
    contiene en solución albúminas, globulina, sales,
    enzimas, hormonas,
    vitaminas,
    lípidos,
    hidratos de carbono,
    aminoácidos, etc.

    El suero: se define como la parte clara de un
    liquido orgánico (referido casi siempre a la sangre) que
    queda después de su coagulación.

    Los glóbulos rojos o hematies: tienen
    forma de discos bicóncavos y son tan pequeños que
    en cada milímetro cúbico hay cuatro a cinco
    millones, miden unas siete micras de diámetro, no tiene
    núcleo por eso se consideran células
    muertas, tiene un pigmento rojizo llamado HEMOGLOBINA que les
    sirve para transportar el oxígeno
    desde los pulmones a las células.

    Los glóbulos blancos o leucocitos: son
    mayores pero menos numerosos (unos siete mil por milímetro
    cúbico), son células vivas que se trasladan, se
    salen de los capilares y se dedican a destruir los microbios y
    células muertas que encuentran por el organismo.
    También producen antitoxinas que neutralizan l0os venenos
    de los microorganismos que producen las enfermedades.

    Las plaquetas: son células muy
    pequeñas, sirven para taponar las heridas y evitar
    hemorragias.

    Bibliografía

     

    Integrantes :

    Paola Olivares G.

    Claudia Durán L.

    Universidad de la Serena

    Facultad de Ingeniería

    Escuela de Ing. En Alimentos/

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