PRUEBAS GENERALES PARA AMINOÁCIDOS

Salamanca D. Alejandro,

Química pura, Facultad Ciencias Naturales Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca

Fecha de la práctica: 25/02/2015, Fecha de entrega: 10/03/2015

 

RESUMEN

En la realización de la práctica pruebas generales para aminoácidos se tomaron diferentes muestras tanto mezclas de aminoácidos como la gelatina, la albumina, la yema de huevo. Como también aminoácidos “puros”: W, F, G, N, H, a las cuales se le realizaron las respectivas reacciones con ninhidrina, la reacción xantoproteica, Biuret, Hopkings-Cole, Erlich,  los resultados esperados de esta práctica no fue como se planeó, podríamos decir que algunos resultados se alejaron de los teóricos debido a que en algunas pruebas como la de la ninhidrina se modificó el procedimiento (se dejó la muestra más tiempo en el baño maría que lo que decía la guía)  lo cual influyo notablemente en nuestros resultados. 

 

   Objetivo

 

·         Realizar las diferentes pruebas generales para aminoácidos y proteínas.

·         Identificar cuales pruebas darán positiva para la caracterización de aminoácidos y proteínas.

·         Escribir el fundamento de las reacciones de cada una de las pruebas a realizar durante la práctica.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RESULTADOS: los resultados obtenidos se resumen en la siguiente tabla.

 

Reacción	Albumina	Gelatina	Urea	Yema de huevo	Aminoácido (+)	Aminoácido (-)	Aminoácido(-)
Ninhidrina	+	-	-	+	W (+)	G(-)
xantoproteica	+	+	-		W(+)	G (-)	N (-)
Biuret	+	-	+	+		H(-)	G(-)
Hopkins-cole	+	-	-		W(-)	F(-)	N(-)
Ehrlich	+	+	+		W(+)	N(+)	G(-)

 

Tabla 1Los datos consignados en la tabla 1, se tomaron en base a las observaciones que se realizaron en las diferentes pruebas para determinar los aminoácidos.

 

 

 

Análisis de resultados:

1) Reacción con Ninhidrina: la reaccion general de la Ninhidrina es:

 La ninhidrina Tiene como objetivo detectar y cuantificar cantidades de aminoácidos libres. Es una reacción general para todos los aminoácidos, excepto para la Prolina y hidroxiprolina, que son iminoácidos. Estos dos últimos dan un color rojo que rápidamente pasa a amarillo.

La Ninhidrina (hidrato de hidricetohidrilideno), reacciona con los aminoácidos en medio acido (pH 3-4) lo cual nos indica que el grupo amino está cargado positivamente y el grupo carboxilo se encuentra ionizado, lo cual facilita la reacción. La reacción se efectúa con un calentamiento suave por lo cual se hace viable para romper un enlace iónico el cual requiere una buena dosis de energía que una vez superado es irreversible, generando amoniaco, la descarboxilación y al tiempo uno de los equivalentes de Ninhidrina se reduce a Hidrindantina.

Después la Hidrindantina y otro equivalente de Ninhidrina, tienen reacción con el amoniaco generando un complejo de color purpura-azulado (dicetohidrendileno).

 

Figura1.1): Reacción del triptófano con la Ninhidrina:

Figura 1.2). Reacción de la asparagina (N) con la Ninhidrina:

 

Figura1.3). Reacción de la glicina con la Ninhidrina:

 

2). Reacción Xantoprotéica:

Figura 2). Reacción xantoprotéica general.

La prueba proporcionó positivamente para triptófano el cual se tornó de un color amarillo; [2.1] Este comportamiento se debe principalmente a que el anillo aromático  derivados del benceno y por ello tiene las propiedades químicas del benceno y  sus derivados. En este caso sufre una sustitución electrofílica produciéndose de esta manera una nitración del anillo bencénico del grupo funcional indol del triptófano, en la cual la reacción fue  más fácil debido a la activación del grupo indol lo cual favorece la nitración del mismo.

Figura 2.1) reacción xantoproteica para el triptófano.

 La prueba positiva para  la gelatina que  posee  como uno de sus aminoácidos la tirosina el cual posee un anillo fenólico que reacciona con el ácido nítrico produciendo la sustitución electrofílica de este grupo y la nitración del mismo en posición orto por el grupo hidroxilo activante que es el compuesto final que presenta esa coloración amarilla.

figura 2.2) Composición porcentual de aminoácidos presentes en la Gelatina

 

La gelatina esta compuesta por aminoácidos: alanina, arginina, ácido aspártico, cistina y cistelna, ácido glutámico, glicina, histidina, hidroxiprolina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina; serina, treonina, tirosina y valina.

 [2.2] Lo mismo ocurre con la albúmina que posee aminoácidos con grupos con anillos bencénicos como la fenilalanina y el triptófano.

Figura 2.2) reacción xantoproteica para la albumina

Tabla2). cantidad de aminoácidos que componen la albumina de huevo

Nutriente	Cantidad	Nutriente	Cantidad
Ácido aspártico	1062 mg.	Leucina	932 mg.
Ácido glutámico	1416 mg.	Lisina	639 mg.
Alanina	716 mg.	Metionina	406 mg.
Arginina	587 mg.	Prolina	432 mg.
Cistina	250 mg.	Serina	794 mg.
Fenilalanina	656 mg.	Tirosina	397 mg.
Glicina	432 mg.	Treonina	501 mg.
Hidroxiprolina	0 mg.	Triptofano	173 mg.
Histidina	242 mg.	Valina	846 mg.
Isoleucina	639 mg.

 

También se tomaron aminoácidos sin anillo bencénico a los cuales se les realizaron la reacción xantoproteica cuyo resultado fueron: negativos para la asparagina y negativo para la glicina.

 

Figura 2.3) reacción xantoproteica para la asparagina

Figura 2.4) reacción xantoproteica para la glicina

3.) Prueba de Biuret:

La prueba de Biuret sirve para identificar cadenas polipeptídicas de más de tres residuos de aminoácidos [3.1]. El cobre del reactivo de Biuret interacciona con los electrones libres de los átomos de nitrógeno de los aminoácidos dando un compuesto de color característico. De las proteínas usadas durante la práctica dieron positiva la albumina, la yema de huevo, la urea. Dando un color azul oscuro (casi violeta). Resulta cuando los iones cúpricos en medio alcalino se complejan con los electrones no saturados de los átomos de nitrógeno y oxígeno de los enlaces de todas las proteínas. La cantidad de color producido es proporcional a la concentración de proteínas, Esto puede deberse a que como no eran pruebas cuantitativas, sino cualitativas, no se tuvo el cuidado necesario y hubo una contaminación de reactivos, también la presencia de sulfato de magnesio y muchas sales de amonio interfieren con la prueba  (debido a esto la histidina y las demás no dieron resultado (+).   La glicina, como es un aminoácido libre, no tiene enlaces peptídicos y por lo tanto no puede reaccionar con el reactivo de Biuret.  De esta manera, la glicina dio una prueba negativa. Lo mismo ocurrió con la gelatina la cual nos dio negativa la cual no debe ser así puesto que esta posee cadenas poli peptídicas debido a la cantidad de aminoácidos que la componen.

 

Figura 3.1) reacción general del reactivo de biuret.

 

 

 (UREA)

El nombre de la reacción procede del compuesto coloreado formado por la condensación de dos moléculas de urea con eliminación de amoníaco.[3.2] Esta reacción está dada por aquellas sustancias cuyas moléculas contienen dos grupos carbamino (-CONH) unidos directamente o a través de un solo átomo de carbono o nitrógeno. El reactivo de Biuret contiene Cu₂SO₄ en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción se basa en la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu²⁺ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos.

 

4). Reacción de Hopkins-cole

 

Esta prueba se caracteriza por ser específica para solo aminoácidos que contengan el grupo indolico en su estructura, [2.1] y en el caso de los 8 aminoácidos esenciales para el ser humano solo daría resultado positivo para el triptófano; pero al realizar la prueba el triptófano dio negativo, esto se puede deber a que el triptófano hasta esas alturas ya estaba contaminado en el momento de realizar las pruebas de determinación, solo la albumina dio positivo  debido a que posee triptófano.

Figura 4.1). Reacción de Hopkins-cole para el  triptófano

 

 

Reacción de Ehrlich.

 

Es una reacción que reconoce la presencia de anillos aromáticos en la cadena lateral de los aminoácidos [3.2]. La identificación se hace mediante la reacción con ácido sulfanílico con el nitrito de sodio para formar un compuesto de diazonio y reacciona con el aminoácido para dar un compuesto colorante azo  En esta prueba dio positiva para la albúmina, gelatina, yema de huevo, triptófano. Asparagina (tabla 1). En la figura se muestra la reacción entre el ácido sulfanílico y el nitrito de sodio para obtener la sal de diazonio y después reacciona la fenilalanina para obtener el compuesto colorante.

 

 

 

Figura Reacción de Ehrlich para la fenilalanina

 

 

Conclusiones

Ø  La determinación de aminoácidos se basa en las reacciones que pueda presentar su grupo sustituyente, el grupo carbamino, y los enlaces peptidicos que forman para generar las proteínas, el éxito de la identificación está en conocer las propiedades del aminoácido a analizar y así determinarla, o el conjunto, de pruebas necesarias para confirmar su presencia en la matriz de interés.

Ø  Es posible determinar la presencia de un aminoácido ya sea de forma individual o en proteínas si se usan las pruebas de forma correcta.

Ø  Las condiciones de reacción en un procedimiento siempre deben ser atendidas con excesivo cuidado y control porque aportes cinéticos de las reacciones en proporcionalidad con la temperatura afectan los resultados.

BIBLIOGRAFIA

Ø  [2.1] disponible en http://www.bioquimica.dogsleep.net/Teoria/archivos/Unidad30.pdf página 18,19,20.

Ø   [2.2] disponible en  http://alimentos.org.es/aminoacidos-clara-huevo visto el día 9/03/2015.

Ø  [3.1]http://www.doschivos.com/display.asp?ID=88&f=13547

Ø  [3.2] disponible en  http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qo3/Apuntes/Proteinas.pdf visto el 9/03/15