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DETERMINACION CUALITATIVA DE LOS AMINOACIDOS PRESENTE EN UNA MUESTRA PROBLEMA

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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR.

INSTITUTO PEDAGÓGICO DE CARACAS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA Y QUÍMICA

LICENCIADO EN EDUCACIÓN MENCIÓN BIOLOGÍA Y QUÍMICA FREDDY CASANOVA

CORREO: fcn28011969@hotmail.com

DETERMINACION CUALITATIVA

 DE LOS AMINOACIDOS PRESENTE EN UNA MUESTRA PROBLEMA

Evento / Objeto

Identificación cualitativa de un aminoácido presente en una muestra problema mediante pruebas de coloración y estudio de sus propiedades ácido-base mediante el método potenciométrico.

Preguntas centrales

1.- ¿Qué características presentará la muestra de aminoácidos al reaccionar con diferentes pruebas de identificación?

2.- ¿Cuál será la característica de ácido-base del aminoácido usando el método de titulación potenciométrico?

3.-¿Cuáles serán las características de calibración obtenida experimentalmente del aminoácido presente en la muestra problema utilizando una titulación potenciométrica con el hidróxido de sodio?

4.-¿Cuáles serán los pK y pH isoeléctrico para el aminoácido presente en la muestra problema?

5.- ¿Cuál será la clasificación del aminoácido presente en la muestra problema en cuanto a grupos funcionales?

Marco teórico

Visión del Mundo: Los aminoácidos son las unidades fundamentales de todas las proteínas por eso el estudio de los mismos es sumamente importante para comprender las funciones de cada una de ellas.

Filosofías: Empirista: La identificación experimental de los aminoácidos permite confirmar los conocimientos sobre los mismos. Materialista: Las observaciones, análisis y razonamientos obtenidos y realizados durante la experiencia de laboratorio permite confirmar conocimientos sobre los aminoácidos, así como confirmar los procedimientos establecidos para identificar los aminoácidos y proteínas.

Teorías: Molecular: Las propiedades y funciones de las proteínas están estrechamente relacionadas con sus estructuras. Enlaces Peptídicos Libre y Enlaces Químicos: Los aminoácidos se unen a través de enlaces peptídicos para formar proteínas. Reactividad Química: Los aminoácidos son capaces de reaccionar con una variedad de reactivos produciendo soluciones coloreadas. Solubilidad: Los compuestos son separados sobre la base de solubilidad frente a disoluciones salinas.

Leyes: Ley de conservación de la masa: Durante las reacciones se mantienen una relación igual entre la cantidad de masa de los productos y los reaccionantes. Ley de las proporciones múltiples: Si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, las masas de uno de los elementos que se combinan con una masa fija del otro.   

Principios: - 1.- La solubilidad de los aminoácidos depende de su carga eléctrica neta. 2.- La oxidación de alfa-aminoácido depende de un rango de pH determinado permitiendo el reconocimiento de los mismos en forma general. 3.- Los aminoácidos proteicos forman compuestos coloreados con la ninhidrina dependiendo de la naturaleza del grupo funcional básico imino y amino. 4.- El rango anfotérico el comportamiento anfotérico de un aminoácido. 5.- El pH de una disolución de aminoácidos depende de la concentración de iones hidrónios y de su naturaleza anfotérica. 6.- Los aminoácidos se identifican mediante pruebas químicas de coloración en los cuales se ha de tomar en cuenta los grupos R presentes en el aminoácido.

Marco metodológico

Procedimiento:  PRUEBAS QUIMICAS DE IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS

XANTOPROTÉICA: Tomar 1 ml de la solución  2.-Agregar 10 gotas de ácido nítrico concentrado. 3.-Mezclar y calentar a ebullición. 4.-Agregar 4 ml de NaOH al 20%. 5.-Observar. MILLON: 1.-Tomar 1 ml. De la solución  2.-Agregar 3 a 5 gotas del reactivo de Millon. 3.-Calentar hasta ebullición. 4.-Repetir con 1 ml de fenol y un pedazo de uña. HOPKINS-COLE. 1.-Tomar 1 ml de la solución. 2.-Agregar 3 ml del reactivo. 3.-Agregar 2 ml de H2SO4. 4.-Agitar suavemente. 5.-Dejar reposar. 6.-Observar y anotar. BIURET: 1.-Toma 1 ml. De la solución. 2.-Agregar 5 gotas de NaOH 2,5 N. 3.-Agregar 3 a 5 gotas de CuSO4. 4.-Agitar y esperar. 5.-Reconocer la proteína. AMINOÁCIDOS AZUFRADOS 1.-Tomar 1 ml de la solución. 2.-Agregar 2 ml de NaOH 2,5 N. 3.-Hervir por 1 minuto. 4.-Agregar unas gotas de acetato de plomo. 5.-Hervir por 20 segundos. 6.-Observar. SAKAGUCHI:1.-Tomar 1 ml de la solución. 2.-Agregar unas gotas de NaOH 2,5 N.. 3.-Agregar unas gotas de alfa-naftol. 4.-Agregar 1 gota de una solución de hipoclorito de sodio. 5.-Observar. NINHIDRINA: 1.- Tomar 1 ml. De la solución. 2.- Agregar 2 ml. De ninhidrina. 3.- Hervir por 2 minutos. 4.- Identificar  

TITULACIÓN DEL AMINOÁCIDO PRESENTE EN LA MUESTRA PROBLEMA

            A medida que se va titulando con una base fuerte el pH del aminoácido experimenta pequeños cambios hasta llegar a un punto en el que el mismo cambia drásticamente lo cual indica que el aminoácido ha cedido su protón y que la concentración ácido-base es igual (Rawn, 1989).

De acuerdo a los datos representados en la gráfica No. 1 en cuanto al pH y el volumen en ml. De NaOH, se pueden analizar los siguientes aspectos:

1.- El  punto inicial del aminoácido es de pH = 1.07, a mayor volumen de NaOH utilizado. Mayor será su pH. Su primer punto medio esta representado por el pK1= 1,8,   y su primer punto de equivalencia esta desde el pH = 2,38 hasta 12,01. Su pH aumenta en forma ascendente al agregar mayor volumen de NaOH superiores a los 10,5 ml.

2.- Se puede observar en la gráfica un pK2 de 12,02 y a un volumen de 11,5 ml de NaOH.

            Para determinar el punto isoeléctrico en la gráfica se toma como base la zona donde ha ocurrido la neutralización de la reacción. Luego el pKa1 se determina en un punto situado a la mitad del valor correspondiente al pI y del pKa1 se puede hallar el pKa2, ya que el pI es el promedio de la suma del pKa1 y pKa2 (Mathews, 1999).

Muchos aminoácidos de importancia biológica tienen dos o mas grupos ionizables y, consecuentemente, las curvas de titulación son un poco más complejas. Para determinar la concentración relativa de cada una de las especies iónicas  a pH 7,0, podrían resolverse simultáneamente las ecuaciones que implican la disociación de todas las formas del aminoácido. Mediante la ecuación Henderson-Hasselbalch, conocidos los dos valores de pK, puede estimarse la relación entre cada par de especies ionizables. Así, tomando el valor de pK de la primera disociación 1,8 y fijando el pH a 7.0 se obtiene:

  pH = pK + Log (aceptor de protones)

                            (dador de protones)

   IDENTIFICACIÓN DEL AMINOÁCIDO PRESENTE EN LA MUESTRA PROBLEMA.

 1.- En la prueba de Ninhidrina el patrón que se utilizó fue la albúmina y dio una coloración azul púrpura y en la muestra problema fue una coloración púrpura fuerte. Entonces estamos en presencia de un alfa-aminoácido. 

Su estructura química del reactivo es:

 2.- En el reactivo de Biuret el patrón que se utilizó fue la arginina  y dio una coloración azul- violeta y en la muestra problema viró a violeta pálido esto debido a la reacción del ion cobre del reactivo y 4 átomos de nitrógeno provenientes del enlace peptídico.

3.- En la prueba de Xantoprotéica el patrón utilizado fue el triptófano y dio una coloración amarillo naranja, y en la muestra problema dio un color anaranjado. Entonces estamos en presencia de un aminoácidos aromático ya que su coloración fue anaranjado.

4.- En la reacción de Millon, el patrón que se utilizó fue la tirosina  y dio una coloración roja y en la muestra problema no se coloreo. Entonces no estamos en presencia de proteínas con restos de tirosina.

5.-En la prueba de Sakaguchi, el patrón que se utilizó fue la arginina  y dio una coloración roja y en la muestra problema fue de color azul. Entonces no estamos en presencia de aminoácido arginina ya que su coloración no es roja.

.- En el reactivo de triptófano libre el patrón que se utilizó fue la caseína y dio una coloración violeta y en la muestra problema viró a color azul.

7.- En el reactivo de Reich L el patrón que se utilizó fue la albúmina   y dio una coloración azul verdoso y en la muestra problema dio una coloración de azul verdoso. Entonces probablemente la muestra estamos en presencia de albúmina con restos del aminoácido triptófano.

            Posiblemente debido a que durante la experiencia de laboratorio al intentar diluir la muestra problema en agua esta no se diluyo, presentando además un potencial mayor de dilución frente a solventes orgánicos como el cloroformo metanol y al aumentar la temperatura de la muestra se obtuvo una disolución homogénea podemos considerar que el aminoácido presenta una estructura cíclica con grupos aromáticos y es apolar.

            Además consideramos tomando como base las pruebas químicas de identificación que este aminoácido posiblemente sea el triptófano o un aminoácido similar.

            Los cuales presentan cadenas laterales aromáticas, con carácter ligeramente hidrófobo, aunque atenuado por los grupos polares presentes en sus cadenas laterales lo cual explica porque el aminoácido problema no se diluía fácilmente en agua.

            Asi por ejemplo el pK en el triptófano es 2,4 en el grupo alfa-carboxilo y 9,4 en el pK2 del grupo alfa-amino y presenta un porcentaje dentro de las proteínas de 1.1 (Mathews, 1999)

Afirmación de conocimientos: 1.-Las características presentadas en la muestra problema del aminoácido al reaccionar con diferentes pruebas de identificación es que las coloraciones dadas por el grupo patrón se ajustan con la muestra problema. 2.- Las características ácido-base del aminoácido usando el método de titulación potenciométrico se puede apreciar en la gráfica 1 donde el aminoácido presenta un pH inicial de 1,07 y un pH máximo de 12,02. 3.-Las características de calibración obtenidas experimentalmente de la muestra problema, se pueden apreciar 1 punto de equivalencia y dos puntos medios correspondientes al pK1 y pK2. 4.-Los pK y pH isoeléctricos para la muestra problema son: pk1= 1,8 y pk2= 12,02 y el punto isoeléctrico es pI= 6,91. 5.- La muestra problema debido a los resultados de las pruebas de identificación y de la prueba potenciométrica de titulación posiblemente sea el aminoácido triptófano, el cual pertenecen a los grupos hidrofóbicos apolares. El triptófano posee cadenas laterales aromáticas, la estructura biciclica de la cadena lateral del triptófano es un anillo de indol, por ello se puede considerar el triptófano como indolanina.(Rawn, 1989).

Juicio de valor: Las proteínas son uno de los principales constituyentes de los organismos sin su existencia no existiría la vida como la conocemos. Su estudio nos acerca a la comprensión de la vida. Esta practica permite conocer la importancia que tienen los aminoácidos como sustancias que forman un sistema amortiguador ácido-base, ya que los mismos contribuyen junto con otros amortiguadores fisiológicos a mantener el pH de la sangre.

Marco afectivo

Efectivamente consideramos que la práctica de proteínas marca una huella progresiva en el campo de la bioquímica y nos sentimos satisfechos y orgullosos por mejorar nuestras habilidades, destrezas y conocimientos en el manejo de instrumentos y reactivos para llevar a cabo dicha práctica.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

HERRERA, E.(1994). “Bioquímica”. Editorial McGraw-Hill, Madrid-España.

LEHNINGER, A.(1982).”Bioquímica”. Editorial Omega. Barcelona- España.

RAWN J.(1989) “Bioquímica”. Editorial McGraw-Hill, Madrid-España.

MATHEWS, R.(1999). “Bioquímica”. Editorial McGraw-Hill, Madrid-España.

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 



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