Identificación de Biomoléculas Orgánicas: Proteínas Y Enzimas

IDENTIFICACIÓN DE BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS:
PROTEÍNAS Y ENZIMAS
I. Introducción.
Las proteínas son uno de los principales componentes de todas nuestras células. Los aminoácidos son los
ladrillos de construcción de las proteínas. Los aminoácidos se agrupan de acuerdo con su comportamiento
químico. La síntesis de las proteínas ocurre mediante la unión entre sí de las cadenas de aminoácidos. Los
distintos aminoácidos imparten diferentes comportamientos químicos en la estructura de las proteínas.
Debido a la presencia de diferentes aminoácidos en las uniones peptídicas las proteínas reaccionan con una
variedad de compuestos formando productos coloreados.
Entre las funciones dinámicas de las proteínas se encuentran el transporte de sustancias, el control
metabólico, la contracción, la comunicación y la catálisis de transformaciones químicas. En cuanto a sus
funciones estructurales, las proteínas proporcionan la matriz para los tejidos óseo y conjuntivo que dan
igualmente forma al organismo
Las enzimas son catalizadores biológicos de naturaleza proteica, cuya función es acelerar las reacciones
bioquímicas. Aunque se trata de proteínas muchas requieren, para ser activas, un componente no proteico
conocido como coenzima o grupo prostético, según se encuentre débil o firmemente asociado a la matriz
proteica. En estos casos la actividad enzimática va a depender de la presencia simultánea de una porción
proteica (apoenzima) y una porción no proteica (coenzima) y el conjunto activo apoenzima más coenzima, se
conoce como holoenzima. Una consecuencia del hecho de que las reacciones bioquímicas sean catalizadas
por enzimas es la especificidad de éstas hacia el substrato.
Hay diferentes factores que afectan la actividad de las enzimas. Los factores más importantes son:
concentración de enzima, concentración de ligandos (sustratos, productos, inhibidores y activadores), pH, fuerza
iónica y temperatura.
La temperatura puede causar un incremento de la velocidad de la reacción o el efecto contrario así:
a. Incremento de la velocidad con aumento de la temperatura: En general, la velocidad de la reacción se
incrementa con la temperatura hasta que un punto máximo es alcanzado. Este incremento se debe a que
aumenta el número de moléculas ricas en energía que pueden pasar la barrera energética de estado de
transición, para formar a los productos.
b. Disminuye la velocidad con la temperatura: la elevación excesiva de la temperatura del medio que
contiene a la enzima, resulta en una disminución de la velocidad como resultado de la desnaturalización,
es decir, la pérdida de la estructura tridimensional de las enzimas. En este momento se rompen enlace
de tipo no covalente como los puentes de hidrógeno que estabilizan las estructuras secundarias e incluso
terciarias. El sitio activo de la enzima puede contener aminoácidos ionizables, la concentración de H+
afecta la velocidad de la reacción en muchas formas. Primero el proceso catalítico usualmente requiere
que la enzima y el sustrato tengan grupos químicos en una forma iónica particular para poder
interactuar. El pH puede causar efectos como:
a) Desnaturalización de la enzima: pH extremos pueden ocasionar la desnaturalización de las enzimas,
debido a que la estructura con estos cambios es posible modificar las interacciones iónicas que
intervienen en la estabilidad de la enzima en su estado nativo.
b) El pH óptimo varía para las diferentes enzimas: El pH al cual las enzimas adquieren su máxima
actividad al que se le denomina “pH óptimo”. es diferente para cada una de ellas y depende de la
secuencia de aminoácidos que las conforman, por supuesto, también está relacionado con el
microambiente celular en el cual desarrollan su catálisis.
II. Material.
Biológico y No biológico Laboratorio Reactivos y soluciones

1 Huevo * (sol. albúmina) Pipetas de 2, 5 y 10 ml Hidróxido de sodio al 10%
1 papa * Tubos de ensayos de 10 ml (10) Nitrato de plata
Agua oxigenada * Vaso de precipitado de 500 ml (2) Sulfato de Cobre
Colapiz en solución Mechero y gradilla Acetato de plomo
Hígado * Pinzas y varilla de vidrio
1 caja de fósforo *
1 plumón indeleble *
Con (*) material a traer por el estudiante el día de práctica.
III. Instrucciones.
Reconocimiento de proteínas
Existen reacciones de coloración que son específicas para los aminoácidos de las proteínas; así como
reacciones generales que sirven para caracterizar grupos comunes a todas las proteínas, como grupos
amino o uniones peptídicas (ninhidrina y biuret)
a. Test para la detección de proteínas
La reacción de Biuret indica la presencia de enlaces peptídicos, por lo cual no sirve para identificar
aminoácidos. Todas las proteínas reaccionan en medio alcalino cuando se agrega sulfato cúprico
(CuSO4) y da colores que varían del violeta al rosado. El color depende del grado de hidrólisis alcanzado.
Los péptidos más pequeños y los aminoácidos libres no dan color. Por lo tanto, se utiliza para seguir la
hidrólisis de una proteína.
b. Desnaturalización de Proteínas: Precipitación por formación de sales
Las sales de metales pesados precipitan las proteínas porque el ion del metal pesado muy
probablemente se combina con la forma aniónica de la proteína. La proteína en el lado alcalino de su
punto isoeléctrico existe como ión negativo y así al combinarse con el ión del metal o catión, formará
proteinatos de por ejemplo proteinato de mercurio, proteinato de plomo, proteinato de plata, etc. En
cambio los reactivos alcaloidales precipitan las proteínas al combinarse el radical acídico del reactivo
alcaloidal con la forma catiónica de la proteína que predomina en él lado ácido del punto isoeléctrico.
Se forma entonces precipitados que podríamos llamar por ejemplo tanato de proteína, fosfomolibdato
de proteína, etc.
Biuret Desnaturalización
Materiales
1 2 3 4
Albúmina (clara de huevo) 5 - 5 5
Colapiz en solución - 5 - -
Hidróxido de sodio (mL) 3 3 - -
Sulfato de cobre (mL) 3 3 - -
Acetato de plomo (mL) 10 gotas -
Nitrato de plata (mL) - - - 10 gotas

Actividad enzimática de la catalasa
La catalasa es una enzima que perteneciente a la categoría de las oxidorreductasas y está presente en los
peroxisomas de las células de todos los tejidos animales y vegetales. Actúa sobre el peróxido de hidrógeno
(agua oxigenada: H2O2), degradándolo en agua y oxígeno, y liberando energía en forma de calor. El H2O2, es
un producto secundario del gran número de reacciones metabólicas que ocurren en casi todos los seres
vivos y tiene entre otras funciones la de proteger contra microorganismos patógenos, principalmente
anaerobios, aunque dada su toxicidad, ésta debe transformarse a compuestos no peligrosos, pues si no se
destruye puede ser tóxica para la célula. Si se pone un tejido en contacto con el agua oxigenada se observa
la aparición de efervescencia (producción de oxígeno).
Protocolo para la determinación de actividad catalasa.
Materiales Tubos 1 2 3 4
Hígado crudo (trocitos) 5 - 5 5
Hígado cocido (trocitos) - 5 - -
Papa cruda (trocitos) - - - -
Agua oxigenada – H2O2 (mL) 3 3 - -
Para poder estimar la velocidad de reacción considere una escala entre 0 y 3 (0 = no hay reacción, 1 = lento,
2 = rápido y 3 = muy rápido). Registre los datos en una tabla. La reacción se observa por la producción de
burbujeo al aplicar agua oxigenada a los diferentes tejidos.
RESULTADOS
DISCUSION
CONCLUSIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Biológico y No biológico Laboratorio Reactivos y soluciones

Albúmina (clara de huevo) 5 - 5 5

Hidróxido de sodio (mL) 3 3 - -

Sulfato de cobre (mL) 3 3 - -

Acetato de plomo (mL) 10 gotas -

Nitrato de plata (mL) - - - 10 gotas

Protocolo para la determinación de actividad catalasa.

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