Introducción
Desnaturalización de proteínas
Una proteína es una cadena de aminoácidos cuya secuencia es específica. Se forman en los ribosomas por lectura de los genes que llevan la información de la secuencia concreta de aminoácidos que da lugar a una determinada proteína. Esta cadena de aminoácidos agrega otros átomos o moléculas como cobre, zinc, hierro, etc, para dar lugar a la proteína final que comienza a plegarse sobre sí misma para adoptar la conformación espacial necesaria para realizar correctamente su función biológica. La pérdida de esta conformación espacial hace que la proteína no pueda cumplir con su función biológica en el organismo y es lo que se conoce como desnaturalización de proteínas. Por ejemplo, un enzima pierde su función catalítica.
La desnaturalización de proteínas es consecuencia de algún factor externo como acidez del medio, temperatura, etc. Es importante saber que la desnaturalización de una proteína no afecta a lo que se conoce cómo estructura primaria, esto es, la secuencia de aminoácidos base de la proteína.
Hay casos excepcionalmente raros en los que una proteína desnaturalizada no pierde su función biológica
Agentes desnaturalizantes
Los agentes desnaturalizantes son aquellos factores químicos o físicos que producen la desnaturalización de las proteínas. Entre los más comunes podemos citar:
– Temperatura
– Ph
– polaridad del disolvente
– fuerza iónica
El ejemplo más famoso para ilustrar la desnaturalización de proteínas es la cocción del huevo. La clara del huevo está compuesta en gran parte por agua y albúminas, un tipo de proteínas. Al aumentar la temperatura las proteínas de la clara del huevo se desnaturalizan, pierden su solubilidad y la clara del huevo deja ser líquida y transparente y pasa a ser opaca de color blanco y sólida
Objetivo general:
Caracterizar algunas propiedades de las proteínas de la albumina de huevo mediante determinadas reacciones.
Objetivos específicos:
Observar el comportamiento de la proteína de la albumina de huevo en diferentes medios (temperatura y PH extremos) observar los cambios en su estructura.
Ejemplificar la desnaturalización de proteínas.
Materiales y Métodos
Mechero de Bunsen
Tubos de ensayo
Gradilla
Vaso de precipitación
Tenedor o batidor
Embudo y papel filtro
Materiales:
Un huevo fresco
Ácido nítrico(HNNO3)concentrado
Hidróxido de sodio(NaOH) concentrado
Sulfato cúprico (CuSO4) al 10% en alcohol.
Hidróxido de sodio(NaOH) al 10%
Método:
Experimento 1: Preparar una solución de albúmina.
Romper el extremo del huevo
Verter aproximadamente 5ml de albúmina de huevo en el vaso de precipitación
Batir la albúmina por algunos segundos.
Agregar 25 ml de agua y mezclar.
Experimento 2: Reconocer la presencia de proteína mediante la coagulación.
Numerar 3 tubos de ensayo
Agregar 2 ml de albúmina de huevo a cada uno de los tubos
Calentar lentamente el tubo 1, y observar la reacción
Agregar 3 gotas de HNO3 conc. Al tubo 2 y observar la reacción.
Agregar 3 gotas NaOH conc. Al tubo 2 y observar la reacción.
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Fig.1 Solución de albúmina de huevo | Fig.2 Proteína desnaturalizada sometido a calor; a la adición de NaOH conc; y a la adición de NaOH conc |
Experimento 3: Reconocer la presencia de proteína mediante la reacción de biuret.
Colocar 2 ml de la solución de albúmina en un tubo de ensayo.
Añadir 1 ml de la solución de NaOH al 10% y 2 ml de la solución de CuSO4.
Agitar y dejar reposar.
Observar la reacción y el color. La presencia de la proteína en un medio alcalino produce sales complejas de color violeta.
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Fig.1 Solución de albúmina de huevo | Fig.3 Proteína desnaturalizada reacción de biuret |
Experimento 4: Reconocer la presencia de proteína mediante la reacción de Xantoproteica.
Colocar 3 ml de la solución de albúmina en un tubo de ensayo.
Añadir lentamente 1 ml de HNO3 conc.
Observar la reacción y el color. La presencia de la proteína produce un precipitado amarrillo de color amarrillo.
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Fig.1 Solución de albúmina de huevo | Fig.4 Proteína desnaturalizada reacción xanprotica |
Resultados
Discusión
Resultados del experimento n° 1 exposición a temperaturas elevada y adición de HNO3 conc y NaOH conc.
Las cadenas de proteínas que hay en la clara de huevo se encuentran enrolladas adoptando una forma esférica. Se denominan proteínas globulares. Al freír o en este caso someter a calor la solución de albúmina de huevo, el calor hace que las cadenas de proteína se desenrollen y se formen enlaces que unen unas cadenas con otras. Asimismo al añadir a esta albúmina de huevo a ácido nítrico (HNO3) o hidróxido de sodio (NaOH) ocurre la misma reacción de coagulación pero en diferentes proporciones dependiendo del método utilizado y del reactivo añadido. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en las 3 muestras de las soluciones de la albumina de huevo. Este proceso que se conoce con el nombre de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras:
calentando : cocer o freír
batiendo las claras
por medio de agentes químicos como alcohol, sal, acetona, HNO3 conc, NaOH conc, etc.
Resultados del experimento n° 3 reconocer la presencia de proteína mediante la reacción de biuret.
Las cadenas de proteínas que hay en la clara de huevo se encuentran enrolladas adoptando una forma esférica. Se denominan proteínas globulares. Al someterla a NaOH al 10% y una solución de CuSO4. En este caso utilizamos Hidróxido de sodio, este no participa en la reacción, pero proporciona el medio alcalino necesario para que tenga lugar la reacción de biuret. El sulfato cúprico reacciona con la proteína presente en la en la solución de albúmina de huevo, y esta se torna de color violeta.
Resultados del experimento n° 4 reconocer la presencia de proteína mediante la reacción xantoproteico.
¿Qué ha sucedido?
Al añadir a la solución de la albúmina de huevo ácido nítrico (HNO3 conc.) la solución de albumina se separa y toma una coloración amarillenta en la parte inferior por la reacción del ácido nítrico con la proteína presente en la solución.
Cuestionario
¿Qué es la desnaturalización de proteínas?
Si en una disolución de proteínas se producen cambios de pH, alteraciones en la concentración, agitación molecular o variaciones bruscas de temperatura, la solubilidad de las proteínas puede verse reducida hasta el punto de producirse su precipitación. De este modo, la capa de moléculas de agua no recubre completamente a las moléculas proteicas, las cuales tienden a unirse entre sí dando lugar a grandes partículas que precipitan. Las proteínas que se hallan en ese estado no pueden llevar a cabo la actividad para la que fueron diseñadas, en resumen, no son funcionales. Esta variación de la conformación se denomina desnaturalización. Ejemplos de desnaturalización son la leche cortada como consecuencia de la desnaturalización de la caseína, la precipitación de la clara de huevo al desnaturalizarse la ovoalbúmina por efecto del calor.
Indique 5 alimentos ricos en proteínas
Leche
Huevo
Carne
Soya
Yogurt
Indique los cambios ocurridos que sufre la proteína cuando se desnaturaliza
Cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumenta su viscosidad y disminuye el coeficiente de difusión.
Una drástica disminución de la solubilidad, ya que los residuos hidrofóbico del interior aparecen en la superficie.
Perdida de las propiedades biológicas.
¿Cuáles son las funciones de las proteínas?
Catálisis: Está formado por enzimas proteicas que se encargan de realizar reacciones químicas de una manera más rápida y eficiente.
Reguladoras: Las hormonas son un tipo de proteínas las cuales ayudan a que exista un equilibrio entre las funciones que realiza el cuerpo.
Estructural: Este tipo de proteínas tienen la función de dar resistencia y elasticidad que permite formar tejidos así como la de dar soporte a otras estructuras.
Defensiva: Son las encargadas de defender al organismo. Glicoproteínas que se encargan de producir inmunoglobulinas que defienden al organismo contra cuerpos extraños.
Transporte: La función de estas proteínas es llevar sustancias a través del organismo a donde sean requeridas. Proteínas como la hemoglobina que lleva el oxígeno por medio de la sangre.
Receptoras: Este tipo de proteínas se encuentran en la membrana celular y llevan a cabo la función de recibir señales para que la célula pueda realizar su función, como acetilcolina que recibe señales para producir la contracción.
Autor:
Jordani Eduardo Sanabria
UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Asignatura: Bioquímica
Docente: Ing. Erika Aroca
Ciclo: 4TO Ciclo.
Laboratorio de Bioquímica