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A desnaturação das proteínas e a identificação da presença de albumina em materiais biológicos Participantes (Curso profissional de Técnicos de Análises Laboratoriais): Ana Veloso Ângelo Magalhães Sara Almeida Sónia Paulino Professor responsável: Pedro Cabrita ESCOLA SECUNDÁRIA D. JOÃO II – SETÚBAL E-mail: profpedrocabrita@gmail.com ana.catarina.santos.veloso1994@gmail.com angelo.1997.1997@gmail.com sarafilipa_61@hotmail.com sonia_alexandra_21@hotmail.com Resumo Esta experiência, realizada no âmbito do módulo 3 (Biomoléculas) da disciplina de Química Aplicada, pretendeu demonstrar como a proteína Ovoalbumina reage exposta a diferentes reagentes. Para tal, foi preparada uma bateria de testes, com o objetivo de verificar a desnaturação proteica por agentes diversos, demostrando a utilidade dessa estratégia, para identificar a presença de albumina numa mistura biológica. Para que certas substâncias presentes na amostra em estudo não se misturem com o reagente de identificação, impedindo/dificultando a reacção com a substância química que se procura detectar, utilizou-se, para comparação, uma amostra-branco (água destilada - não tem, convictamente, a substância a detetar), sendo considerada a amostra obtida a partir do ovo como amostra-padrão (aquela em que se sabe existir a substância a analisar). Concluiu-se que as características específicas desta proteína permitem utilizar a desnaturação proteica como forma de identificar a sua presença em materiais biológicos. Conceitos As proteínas (polímeros naturais de aminoácidos condensados), formam cadeias polipeptídicas longas, dispostas no espaço de modos característicos. A sequência dos aminoácidos é sempre igual, com um número variado de combinações possíveis. As cadeias polipeptídicas estão enroladas em forma de hélice ou ligadas lateralmente a outras cadeias formando folhas. As forças intermoleculares responsáveis por estes arranjos conformacionais são, predominantemente, as ligações de hidrogénio entre os grupos carbonilo, e os hidrogénios do grupo amino. Quando a proteína deixa de exercer as suas funções, diz-se desnaturada. A desnaturação ocorre quando os seus enrolamentos e agrupamentos característicos são desfeitos. Pode ser provocada por agentes externos diversos - variação da temperatura, forças de cisalhamento ou valores de pH extremos. A albumina é uma proteína de alto valor biológico presente na clara do ovo (proteína maioritária), no leite e no sangue. É solúvel em água, moderadamente solúvel em soluções salinas e sofre desnaturação por acção térmica. Possui propriedades antigénicas que a tornam termo-estável (resistente à desnaturação térmica). Pode ser encontrada no plasma, diferindo das outras proteínas plasmáticas por não ser glicosilada (não possui um resíduo açúcar). A sua síntese está ligada ao fornecimento de aminoácidos estruturais ao fígado e daí a sua sensibilidade à desnaturação proteica. Protocolo Experimental Materiais: 1 Lamparina 8 Tubos de ensaio 2 Gobelé 1 Proveta volumétrica 1 Tina de vidro 1 Tecido fino 1 Balança Digital Reagentes: Ácido Sulfúrico Álcool etílico Hidróxido de sódio Água destilada Clara de ovo Cloreto de sódio Segurança Álcool Etílico: R11 Facilmente inflamável. S7 Manter o recipiente bem fechado. S16 Conservar longe de fontes de ignição. Ácido Sulfúrico: R35 Provoca queimaduras graves. S1 Conservar fechado à chave. S30 Nunca deitar água neste produto. S45 Em caso de acidente ou de indisposição consultar imediatamente um médico (mostrar-lhe o rótulo). Hidróxido de Sódio: R35 Provoca queimaduras graves R36/38 Irritante para os olhos e pele. S36 Usar vestuários de protecção adequados S45 Em caso de acidente ou de indisposição consultar imediatamente um médico (mostrar-lhe o rótulo). Cloreto de sódio: - Sem perigos. Procedimento Recolher o material necessário; Pesar 1 g de NaCl; Separar a clara do ovo; Adicionar um volume de água cinco vezes superior ao da clara de ovo; Juntar 1 g de NaCl pulverizado; Filtrar através de um tecido fino; Colocar em 8 tubos de ensaio diferentes, cerca de 5 ml pouco da solução da proteína preparada; Aquecer o 1º tubo de ensaio com a lamparina; No 2º tubo de ensaio juntar NaOH; No 3º tubo de ensaio juntar o H2SO4; No 4º tubo de ensaio adicione 5 ml de álcool etílico; Observa e registar o aspecto da mistura final. Resultados experimentais Reagentes / Procedimento Substância testada Observações Aquecimento com a lamparina Clara de ovo Entrou em ebulição; verificou-se uma diminuição do volume da mistura e alteração para uma cor próxima do branco. Amostra Branco Entrou em ebulição; verificou-se alteração para uma cor próxima do branco mas não se verificou alteração do volume da mistura. H2SO4 Clara de ovo O ácido misturou-se com a clara de ovo. Amostra Branco Não se verificaram alterações. NaOH Clara de ovo O reagente dissolveu-se na clara de ovo e verificou-se que o tubo aqueceu ligeiramente. Amostra Branco Não se verificaram alterações. Álcool etílico Clara de ovo A amostra ficou branca. Amostra Branco Não se verificaram alterações. Análise dos resultados experimentais Não houve alteração em relação à amostra-branco quando se adicionou hidróxido de sódio – a albumina não é desnaturada pela adição de base (aumento de pH). Após a adição de ácido sulfúrico apenas se verificou um ligeiro aquecimento do tubo de ensaio, relativamente à amostra-branco – a albumina não é desnaturada pela adição de ácido (diminuição de pH). Após o aquecimento da mistura verificou-se a desnaturação da proteína – a albumina é desnaturada pelo calor. Após a adição de álcool etílico, a mistura ficou esbranquiçada, relativamente à amostra-branco (sem alterações) – a albumina é desnaturada pela adição de álcool etílico. Aplicações A bateria de testes aplicada tem como objetivos, verificar a desnaturação proteica por agentes externos e determinar a presença de albumina. Este último propósito do procedimento será importante como base para o estudo dos métodos utilizados na determinação da presença desta proteína em materiais biológicos diversos. A albumina é uma proteína com um papel importante na alimentação pois fornece alguns aminoácidos essenciais, como a metionina e a cisteína, fontes de enxofre. A monitorização dos seus níveis é pertinente, nos alimentos como parte importante de uma dieta saudável e no sangue como um dos indicadores do estado de saúde individual. Conclusões Com esta experiência verificámos como reage a proteína albumina ao calor e à adição de ácido, base ou álcool, concluindo que se desnatura apenas com o calor e com o álcool. Conhecido o aspeto da albumina desnaturada e reconhecida a sua reação diferenciada a agentes desnaturantes, concluímos poder utilizar esta metodologia para determinar a sua presença específica numa mistura biológica. Os testes deverão ser sempre realizados com as amostras biológicas, uma amostra-branco (água destilada ou solvente orgânico sem azoto) e uma amostra-padrão (albumina obtida da clara do ovo), como forma de minimizar erros experimentais (falsos positivos e falsos negativos). Página 5 de 5
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