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Desnaturalización de proteínas Informe de bioquímica espol

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Desnaturalización de proteínas, informe de bioquímica ESPOL.

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Desnaturalización de proteínas Informe de bioquímica espol

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 1 de 8 CÓDIGO MATERIA Bioquímica FMAR01990 NOMBRE Anthony Pita Torres PARALELO 1 TEMA DE LA PRÁCTICA Desnaturalización de proteínas. OBJETIVOS GENERALES: GENERALES. Identificacióndeunaproteínaglobularatravésdelusode reactivos;observandoloscambiosensu estructura en diferentes medios. Observar el comportamiento de la proteína de la albumina del huevo en medio calorífico, identificar el comportamiento de la leche a diferentes pH. INTRODUCCIÓN: Loscambiosambientalesolostratamientosquímicospuedencausarunadesorganizaciónenlaconformación natural de una proteína,a estose le llamadesnaturalización.Laenergíanecesariapara causar este proceso escon frecuenciamuypequeña,equivalente a la desorganización en tres o cuatro puentes de hidrogeno. Un aumentoinusual de latemperaturaprovoca mutaciónen laproteína, y de esta formauna pérdidade su estabilidad y actividad. (Melo & Cuamatzi, 2007) Tomada de Bioquímica de los procesos metabólicos cap. 5, pág. 98
  2. 2. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 2 de 8 Agentes desnaturalizantes. (Agentes físicos) a) Calor:La sensibilidadde lasproteínasaladesnaturalizacióntérmicadepende de numerososfactores,tales como la naturalezayconcentraciónde proteínas,la actividadde agua, el pH, la fuerzaiónicay la naturaleza de los iones presentes. b) Frío: Las bajas temperaturas pueden inducir la desnaturalización de muchas proteínas.Así, enzimas que son estables a una temperatura ambiente, pueden inactivarse a 0 °C y algunas proteínas se agregan y precipitan cuando alcanzan temperaturas de congelación. c) Tratamientos mecánicos: Numerosos tratamientos mecánicos, tales como amasado o laminado que se aplican al pan y otras masas, pueden desnaturalizar las proteínas por las fuerzas de cizallamiento que originan. Agentes químicos a) Ácidos y bases: El pH del medioenel cual estála proteína tiene influenciaconsiderable enel procesode desnaturalización. La mayoría de las proteínas son estables para una determinada zona de pH y frecuentemente se desnaturalizan cuando se someten avalores de pH muy, altos o muy bajos; en algunos casos,laproteínarecuperasuactividadnatural,cuandoel pHvuelve al valorenelcual laproteínaesestable. (Durst & Gokel, 2007) b) Metales: Los iones metálicos alcalinos (sodio,potasio), sólo reaccionan de una forma limitada con las proteínas, mientras que los alcalino-térreos como el calcio y el magnesio son más reactivos. c) Solucionesacuosasde compuestosorgánicos: Varioscompuestosorgánicos,talescomolaureaylassales de guaninacontribuyen,ensolucionesconcentradas(4a8 M),a larupturade enlaceshidrógenosyprovocan con intensidad variable, una desnaturalización de las proteínas. (SISIB, 2011) La desnaturalizaciónde ácidosnucleicoscomoel ADN por altastemperaturasproduce unaseparaciónde la doble hélice,que ocurre porque losenlacesopuentesde hidrógenose rompen.Estopuede ocurrirdurante la reacciónencadenade la polimerasa;lascadenasdel ácidonucleicovuelvenaunirse (renaturalizarse)una vez que las condiciones "normales" se restauran.
  3. 3. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 3 de 8 EQUIPOS Y MATERIALES: Experimento 1 Tubos de ensayo Baño de María Cocinilla Muestra Clara de huevo E1/ Leche E2 Experimento 2 Pipetas Tapones de aluminio Reactivos Alcohol Vinagre Limón Acetona PROCEDIMIENTO: Experimento 1. En este experimentose someteaaltastemperaturasalaproteínade laclaradel huevoen unbañode María. 1. Con mucho cuidado rompemosuna partedel cascarón del huevo,y colocamosuna cantidad arbitraria en dos tubos de ensayo. 2. Es necesario taparambasmuestrascon un tapón,para quecuando sea sometida al baño deMaría, no se ‘escape’ el calor. 3. Se los coloca en el baño de María y esperamos a que ocurra la reacción. Experimento 2. En el segundo experimento la proteína de la leche (caseína) es sometida al contacto del pH del alcohol, al vinagre, limón y acetona. 1. Se coloca una cantidad de leche que cubra ¼ del tubo, en cada uno de los cuatro que necesitamos. 5. Uno a uno le vertimos los reactivos correspondientes y tapamos. 6. Esperamos, observamos y anotamos los resultados.
  4. 4. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 4 de 8 RESULTADOS. DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS POR CALOR Compuesto Observación Imagen Clara de huevo (Albúmina) pH 5-6 Al pasar el tiempo se presenció la solidificación de la proteína, se agruparon las proteínas formando una coagulación de color blanco. DESNATURALIZACIÓN DE PROTEÍNAS POR PRECIPITACIÓN Vinagre pH 2.9 Presencia de precipitado debido a la desnaturalización de proteínas por acción del pH muy ácido del reactivo, fue el primer tubo en mostrar el resultado. Etanol pH 6 – 6.5 En este tubo el precipitado no fue tan evidente, tal vez fue por la pureza del producto, o porque el pH es muy próximo al valor neutro.
  5. 5. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 5 de 8 Acetona pH 5.5 Se presenció el viraje a color blanco y la parte más líquida de color verde debido al reactivo, con solidificación de muestra, es decir se desnaturalizo. Extracto de limón pH 2.4 Mientras más ácido el pH, desnaturaliza las proteínas con mayor velocidad y efectividad, se oberva un preciptado y coagulación de la muestra. DISCUSIÓN E1 Clara Yema % 58 31 Agua 88,0 48,0 Proteína 11,0 17,5 Grasa 0,2 32,5 Resto 0,8 2,0 Componente Vaca E2 Agua 87,0 Proteína 3,5 Grasa 3,7 Lactosa 4,9 Minerales 0,7
  6. 6. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 6 de 8 ¿Qué ha sucedido? E1 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 cocer un huevo, el calor hace que las cadenas de proteínase desenrollenyse formenenlacesque unenunascadenasconotras.Este cambiode estructurada a la clara de huevolaconsistenciaycolorque se observaenun huevococinado.Este procesoque se conoce con el nombre de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras: •calentando: cocer o freír •batiendo las claras (mayonesa) ¿Qué ha sucedido? E2 De forma similar a lo que ocurre con el huevo, el ácido presente en el vinagre (ácido acético), en el limón (ácido cítrico), es capaz de producir la desnaturalización de la proteína denominada caseína que hay en la leche, con resultado más efectivo comparado con el alcohol y acetona. CONCLUSIONES E1 Un aumentode temperaturaprovoca laenergíacinéticade lasmoléculas,locual generaunadesorganización de la envolturaacuosade las proteínas,dichadesorganizacióngenerafinalmente ladesnaturalizaciónde la proteínas. Por otra parte, a temperaturas elevadas se destruye las interacciones débiles y desorganiza la estructurade laproteína,de formaque el interiorhidrófobointeraccionaconel medioacuosoyse produce la agregación y precipitación de la proteína desnaturalizada. E2 La mezclaentre disolventesorgánicosyuna soluciónproteicaproduce lainteraccióndeldisolventeorgánico con el interior hidrofóbico de las proteínas, lo cual genera la desorganización de la estructura terciaria, lo cual produce la desnaturalización y precipitación de la proteína. REFERENCIAS Durst, H., &Gokel, G. (2007). Química orgánica experimnetal. Barcelona: Reverté S.A. Melo, V., & Cuamatzi, O. (2007). Bioquímica de los procesos metabólicos. Barcelona: Reverté S.A. SISIB. (2011). Biblioteca Digital de la Universidad de Chile. Obtenido de Agentes físicos y químicos: http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/penacc hiottii01/capitulo01/07a.html
  7. 7. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 7 de 8 CUESTIONARIO. ¿Cuáles son losnivelesestructuralesde las proteínas? Estructura primaria:es el nivel mássencilloycorresponde alacadena polipeptídica,esdecir,ala secuencia lineal de losaminoácidosque laforman.La estructuraprimariacontiene todalainformaciónnecesariapara que la proteína sea única y siempre tenga tanto la misma estructura y función. Estructura secundaria: es el plegamiento que la cadena polipeptídica adopta gracias a la formación de puentes de hidrógeno entre los átomos que forman el enlace peptídico. Cuando la conformación les hace formar una hélice, ésta poseerá unos parámetros característicos, y se dice que es la hélice α. Cuando se disponen en zig-zag lo hacen en forma de hoja ß. Estructura terciaria:se trata de un nivel superiorde complejidaddeterminadoporladisposiciónespacialde las distintas estructuras secundarias de una cadena polipeptídica. Esta conformación se mantiene estable graciasa interaccionesentrelosdistintosradicales(R) de losaminoácidos;estasinteraccionespuedenserde varios tipos. Estructura cuaternaria:este nivel estructural sólolopresentanaquellasproteínasformadaspormás de una cadena polipeptídica, ya que se trata de la unión mediante enlaces débiles (puentes de hidrógeno, electrostáticos o hidrófobos) y ocasionalmente puentes disulfuro. ¿Qué sucede cuando una proteína se desnaturaliza? ¿Qué estructura se alteran? 1. descenso de la solubilidad, resultado del desbloqueo de grupos hidrófobos. 2. alteración en la capacidad de retención de agua. 3. pérdida de la actividad biológica (enzimas, hormonas). 4. aumento de la sensibilidad al ataque de proteasas, debido al desbloqueo de los enlaces peptídicos correspondientes a los sitios de acción específica de las proteasas ¿En qué se diferencia la desnaturalización reversible e irreversible? La desnaturalización puede ser reversible o irreversible, pero cuando se rompen los enlacesdisúlfuros que contribuyen a la conformación de las proteínas, este proceso es normalmente irreversible. Bajo ciertas circunstancias puede ser o no reversible; esto último ocurre, generalmente cuando las condiciones de desnaturalización no han sido demasiado drásticas, ni el tiempo necesario. En algunas ocasiones el proceso de desnaturalizaciónpuede ocasionar otras estructuras diferentes a la de la proteína nativa,al establecer interreacciones y enlaces entre regiones de aminoácidos diferentes a los originales. Entre los principales agentes de desnaturalizaciónde las proteínas se encuentran agentes físicosy agentes químicos (Leverton, R., et al.,1985).
  8. 8. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA MARÍTIMA, CIENCIAS BIOLÓGICAS, OCEANOGRÁFICAS Y RECURSOS NATURALES FICHA DE LA PRÁCTICA PARA LABORATORIO POFCM0102-1 Hoja 8 de 8 ¿Diferencias entre coagulación y precipitación? Coagulaciónesel procesode desestabilizaciónquímicade partículascoloidalesrealizadasporadicciónde un coagulante al agua el cual neutralizalascargas responsablesde laestabilidadde las partículascargadas que generan fuerzas de repulsión superficial las cuales están impidiendo la sedimentación por gravedad en tiempos cortos (de 0.5 a 3 horas) de acuerdo al tamaño. La precipitaciónpuede ocurrircuandounasustanciainsolublese formaenladisolucióndebidoaunareacción químicao a que la disoluciónhasidosobresaturadaporalgúncompuesto,estoes,que noaceptamássoluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado.

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