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UNIVERSIDADE DE SANTA CRUZ DO SUL – UNISC Departamento de Ciências da Vida Módulo: Bioquímica DESNATURAÇÃO E DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DE PROTEÍNAS 1. FUNDAMENTAÇÃO As proteínas são polímeros formados pela condensação de unidades repetitivas de aminoácidos através de uma ligação chamada ligação peptídica, que se dá entre o carbono da carboxila (COOH) de um aminoácido e o nitrogênio do grupo amina de outro aminoácido (Figura 1). Figura 1 – União de dois aminoácidos através de uma ligação peptídica. A cadeia peptídica resultante dessa condensação caracteriza-se por possuir uma extremidade que contém o grupo carboxila (C terminal) e outra extremidade que contém um grupo amino (N terminal). A linha formada pelos átomos de carbono e nitrogênio que formam a ligação peptídica é chamada de esqueleto peptídico. As proteínas podem apresentar até quatro níveis de organização estrutural: estruturas primária, secundária, terciária e quaternária. 1.1 DESNATURAÇÃO DE UMA PROTEÍNA As proteínas nativas são apenas marginalmente estáveis em condições fisiológicas. Cada uma das várias interações não covalentes nas proteínas – como os efeitos hidrofóbicos, interações eletrostáticas e ligações químicas cruzadas – possuem uma grande quantidade de energia e mantém a conformação espacial da proteína estável. Portanto, a estrutura de uma proteína é o resultado do balanço delicado entre poderosas forças concorrentes. A maioria das proteínas apresenta uma conformação espacial globular e são solúveis em água. Esta solubilidade pode ser alterada com o uso de algumas técnicas que desnaturam a biomolécula. Esta desnaturação implica a perda da conformação nativa da proteína, com consequente perda da solubilidade (ocorre precipitação da proteína) e consequente perda da sua função biológica. As proteínas podem ser desnaturadas pela ação de agentes desnaturantes físicos e químicos. Nesta aula prática veremos a ação de sais neutros e de sais de metais pesados, ácidos fortes e calor sobre a molécula protéica. Geralmente a ação destes agentes desnaturantes causa precipitação da molécula protéica. LEMBRETE: a desnaturação não causa quebra da ligação peptídica!!!! http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fdiariodefarmacia2010.blogspot.com%2F2011%2F03%2Fpeptidios-polipeptidios-e-proteinas.html&ei=lOohVd_rG4v6sAXFoIP4Bg&bvm=bv.89947451,d.cWc&psig=AFQjCNFrKMvHaeAPq9y-LmEDTDQh3-sSKA&ust=1428372364958024 UNIVERSIDADE DE SANTA CRUZ DO SUL – UNISC Departamento de Ciências da Vida Módulo: Bioquímica 1.2 DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DA CONCENTRAÇÃO DE PROTEÍNAS Ao se quantificar uma determinada proteína em material biológico ou não, vários métodos podem ser utilizados: absorção no ultravioleta, método de Folin-Lowry, método de Kjedahl, método do biureto, etc. O método do biureto faz uso da propriedade de íons Cu2+ em meio alcalino de formar ligações com o nitrogênio das ligações peptídicas. Desta reação (reação de biureto) resulta uma coloração púrpura intensa. Este fato pode ser explorado para se determinar por colorimetria a quantidade de proteína de uma solução. A cor desenvolvida numa reação de íons de Cu2+ em meio alcalino com estas proteínas deve-se exclusivamente às ligações peptídicas e a sua intensidade é proporcional à quantidade de tais ligações. A intensidade da cor formada pode ser medida espectrofotometricamente a 540 nm. 2. OBJETIVOS Reconhecer os ácidos fortes como agentes precipitantes das proteínas; Reconhecer o calor como agente desnaturante das proteínas; Desenvolver habilidade na utilização de técnicas espectrofotométricas; Dosar proteínas por espectrofotometria na região do visível. 3. METODOLOGIA 3.1 REAGENTES Solução de proteínas (albumina) Solução saturada de sulfato de amônio (770g/L) – Sal neutro Solução de ácido tricloroacético (100g/L) – Ácido forte Reagente de biureto Solução padrão de caseína (10 mg/mL) 3.2 PROCEDIMENTO e registro dos RESULTADOS 3.2.1 Desnaturação de proteínas por ácidos fortes? a) Agitar o frasco contendo a solução de proteínas e transferir 1 mL para um tubo de ensaio. b) Agitar a solução de ácido tricloroacético e colocar 0,5 mL desta para o tubo contendo a solução de proteínas. c) Adicionar 5 mL de água destilada. d) Observar e interpretar os resultados. RESULTADO: ___________________________ 3.2.2 Desnaturação de proteínas pelo calor? a) Colocar em um tubo de ensaio 2 mL da solução de proteínas. b) Colocar o tubo em banho-maria fervente por 5 minutos. c) Retirar o tubo, observar e interpretar os resultados. RESULTADO: _________________________________ UNIVERSIDADE DE SANTA CRUZ DO SUL – UNISC Departamento de Ciências da Vida Módulo: Bioquímica 3.2.3 Determinação da concentração de proteínas por espectrofotometria a) Separar e identificar 7 tubos de ensaio; b) Seguir o esquema da Tabela 1, utilizando a solução padrão de caseína 10 mg/mL para as diluições; a. OBS: o tubo 7 não faz parte da curva padrão. É justamente a solução de caseína com concentração desconhecida que se deseja encontrar. c) Após a adição dos reagentes, agitar e aguardar 30 minutos à temperatura ambiente; d) Após os 30 minutos, agitar os tubos e transferir para as cubetas previamente padronizadas; e) Usando o tubo 1 como branco da reação, determinar a absorbância de cada tubo em 540 nm; f) Com os dados de absorbância (ABS) x concentração de caseína ([ ] mg/mL), construir a curva-padrão em excel (gráfico de dispersão) e determinar a concentração da solução desconhecida (SD) utilizando a equação da reta (y = ax + b, onde: eixo y=absorbância e eixo x=concentração da proteína em mg/mL). Tabela 1 – Esquema para construção da curva padrão Tubo Caseína (mL) Água (mL) Biureto (mL) ABS (540 nm) [ ] (mg/mL) 1 - 1,3 4 0 0 2 0,2 0,8 4 2 3 0,4 0,6 4 4 4 0,6 0,4 4 6 5 0,8 0,2 4 8 6 1,0 - 4 10 Solução de caseína com concentração desconhecida (SD): 7 0,5 da SD 0,5 4 ? OBS: se precisarem de um auxílio para construção da curva padrão em planilha excel seguem dois links de vídeos explicativos: https://www.youtube.com/watch?v=sLZ3lJayAZQ&ab_channel=TheBestProfessor- Profa.Simone%C3%81vila https://www.youtube.com/watch?v=DGf68DC43tQ&ab_channel=BiosLogus- DesenvolvimentoPessoal https://www.youtube.com/watch?v=sLZ3lJayAZQ&ab_channel=TheBestProfessor-Profa.Simone%C3%81vila https://www.youtube.com/watch?v=sLZ3lJayAZQ&ab_channel=TheBestProfessor-Profa.Simone%C3%81vila https://www.youtube.com/watch?v=DGf68DC43tQ&ab_channel=BiosLogus-DesenvolvimentoPessoal https://www.youtube.com/watch?v=DGf68DC43tQ&ab_channel=BiosLogus-DesenvolvimentoPessoal
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