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Reações coradas de aminoácidos e proteínas. http://comps.canstockphoto.com.br/can-stock- photo_csp11827934.jpg Aminoácidos São ácidos carboxílicos α-amino substituídos que formam as proteínas. Os α-aminoácidos fundamentais contêm na sua estrutura um grupo funcional amino e um grupo funcional ácido carboxílico ligados a um mesmo átomo de carbono (o carbono α). O que difere um aminoácido de outro são as cadeias laterais (grupos R), por onde eles são classificados em 5 grupos: Os apolares alifáticos; Os aromáticos; Os polares não carregados; Os carregados positivamente Os carregados negativamente Fórmula geral de um aminoácido http://www.infoescola.com/wp- content/uploads/2013/06/quimica-das- proteinas.jpg Ligações peptídicas Os aminoácidos podem formar ligações peptídicas quando um grupo amino de um aminoácido se liga ao grupo carboxila do outro, formando uma molécula de água que é eliminada. A união entre dois aminoácidos consiste, então, numa reação de condensação (ou síntese por desidratação). A ligação peptídica efetivamente ocorre entre o carbono (C) de um aminoácido e o nitrogênio (N) do aminoácido vizinho, classificada como ligação covalente (C-N). Resta apenas um grupo amino na extremidade “inicial” da cadeia polipeptídica e um grupo ácido carboxílico na extremidade “final”; aminoterminal Carboxiterminal Disponível em: http://www.infoescola.com/bioquimica/ligacao-peptidica/. Acesso em 16 Abr. 2015. Proteínas São construídas a partir do mesmo conjunto de 20 aminoácidos combinados de inúmeras maneiras e sequências; Formadas por resíduos de aminoácidos ligados uns aos outros, Elas são, basicamente, moléculas constituídas de uma ou mais cadeias polipeptídicas. São as macromoléculas biológicas mais abundantes que existem, pois estão presentes em todas as células e todas as partes das células. Reações de identificação de proteínas As reações de identificação de proteínas presentes em uma amostra, dependem dos diferentes aminoácidos de que as proteínas são constituídas. Existem dois tipos de reações: Reações Gerais – Estão relacionadas com os grupos carboxílicos e amino. Portanto, são positivas para qualquer aminoácido; Reações Específicas – Estão relacionadas aos grupos funcionais de cadeias laterais. Os testes só serão positivos somente na presença do grupo funcional que caracteriza a amostra. Objetivos da Prática Sintetizar os compostos descritos no roteiro; Observar se há mudança nas cores conforme as reações; Discutir e descobrir o que contém a amostra X do grupo. I. Reações Gerais de Aminoácidos e Proteínas Reação da Ninidrina: Quando um aminoácido que têm grupamento amino livre reage com a ninidrina, surge um composto púrpura e a tonalidade desta coloração é proporcional à concentração do aminoácido. Esqueleto da ninidrina Disponível em:< http://pt.wikipedia.org/wiki/Ninidrina >. Acesso em 16 Abr. 2015. Existem dois aminoácidos que são exceções a essa reação: a prolina e a hidroxiprolina, que contém um grupo imino, portanto com eles a ninidrina reage formando um composto amarelo. A. Reação da Ninidrina Foram preparados 6 tubos de ensaio da seguinte maneira: A cada tubo foram adicionadas 10 gotas de solução alcoólica de ninidrina 1% e levados ao aquecimento em banho-maria até o aparecimento da coloração. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 2 mL de solução de ovoalbumina 2% 2 mL de solução de glicina 1% 2 mL de solução de prolina 2% 2 mL de solução de histidina 1% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X A. Reação da Ninidrina Complexo Colorido Disponível em: http://4.bp.blogspot.com/-y5b0x8Tu3YM/TwymtPY470I/AAAAAAAAAl8/a-j-GB1aeBw/s400/Imagem8.jpg Acesso em 14. abr. 2015 Resultados obtidos: Figura 1. (a) antes e (b) depois da reação. • Tubo 1- Ovoalbumina: Positivo • Tubo 2 – Glicina: Positivo • Tubo 3 – Prolina: Positivo • Tubo 4 – Histidina: Positivo • Tubo 5 – Água destilada: Negativo • Tubo 6 – Amostra X: Positivo A prolina diferencia-se dos demais aminoácidos devido ao fato de possuir uma estrutura quimicamente coesa e rígida, sendo mesmo o aminoácido mais rígido dos vinte que são codificados geneticamente. A sua estrutura anelar confere-lhe ainda a classificação de iminoácido, já que a sua estrutura resulta da ligação do terminal alfa-amina (NH2) à cadeia variável alifática B. Reação do Biureto As soluções aquosas de compostos contendo duas ou mais ligações peptídicas (por exemplo, proteínas) dão origem ao aparecimento da coloração violeta quando tratadas com uma solução diluída de sulfato de cobre em meio alcalino. A cor é devida à formação de um complexo em que o íon cobre se coordena a quatro átomos de nitrogênio das ligações peptídicas. Disponível em:< https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/3779571246235/III-Testes-aminoacidos.pdf>. Acesso em 17 Abr. 2015 B. Reação do Biureto Disponível em:< https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/3779571246235/III-Testes-aminoacidos.pdf>. Acesso em 17 Abr. 2015 B. Reação do Biureto Foram preparados 4 tubos de ensaio da seguinte maneira: A cada tubo foram adicionadas 2 mL de NaOH 2 mol/L. Os tubos foram agitados e depois, adicionou-se gota a gota de uma solução de CuSO4 no tubo um até o surgimento da cor violeta (12 gotas) . E em seguida, a mesma quantidade nos outros tubos. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 2 mL de solução de ovoalbumina 2% 2 mL de solução de glicina 1% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X B. Reação do Biureto O Biureto é responsável por identificar ligação peptídicas, sendo assim: • Tubo 1 – Ovoalbumina: Positivo • Tubo 2 – Glicina – Negativo • Tubo 3 – Água destilada – Negativo • Tubo 4 – Amostra X – Negativo. II. Reações Específicas Reações dos grupos funcionais da cadeia lateral dos aminoácidos. Disponível em:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/AminoAcidball.svg/250px-AminoAcidball.svg.png Acesso em 14. Abr. 2015 A. Teste para Aminoácidos Sulfurados Teste específico para cisteínas e para proteínas que contenham resíduos deste aminoácido: Estrutura da cisteína Disponível em: http://doctorjoseluisvazquez.com/wp- content/uploads/cisteina.jpg . Acesso em 16 Abr. 2015. Molécula da cisteína Disponível em: http://www.explicatorium.com/quimica/images/Aminoacidos/ Cisteina.jpg . Acesso em 16 Abr. 2015. A. Teste para Aminoácidos Sulfurados Foram preparados 6 tubos de ensaio da seguinte maneira: A cada tubo foram adicionadas 3 mL de solução de NaOH 40% e 10 gotas de acetato de chumbo 10%. Em seguida aqueceu-se em banho-maria por seis minutos. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 2 mL de solução de ovoalbumina 2% 2 mL de solução de tirosina 1% 2 mL de solução de cisteína 2% 2 mL de solução de cistina 1% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X A. Teste para Aminoácidos Sulfurados O tubo 1, 3 e 4 (ovoalbumina, cisteína e cistina) apresentaram resultados positivos, devido à suas estruturas conterem enxofre. Cistina Cisteína B. Reações para Aminoácidos Aromáticos B1: ReaçãoXantoprotéica: É um teste específico para Tirosina, Triptofano e proteínas que contenham resíduos desses aminoácidos. Estrutura da Tirosina Disponível em: http://www.vitrilab.pt/webimage/Tirosina_2grs_2grs_Tirosina_Qui micos_.jpg Acesso em 16 Abr. 2015. http://ibmc.umh.es/images/fluorescencia_03.png B1. Reação Xantoprotéica Aminoácidos que apresentem anel benzênico em sua cadeia lateral (assim como proteínas ou peptídeos que possuam esses aminoácidos em sua constituição) podem reagir com o ácido nítrico originando um composto amarelo em meio ácido e vermelho-alaranjado em meio básico. http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/imagens/nitracao_benzeno.GIF B1. Reação Xantoprotéica Foram preparados 5 tubos de ensaio da seguinte maneira: A cada tubo foram adicionadas 10 gotas de ácido nitrico concetrado e em seguida levados à fervura por banho-maria por 2 minutos. Em seguida, esfriou-se e adicionou 2 mL gota a gota de NaOH 12 mol/L. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 2 mL de solução de ovoalbumina 2% 2 mL de solução de tirosina 1% 2 mL de solução de triptofano 2% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X B1. Reação Xantoprotéica Tubo 1 – Ovoalbumina: Positivo; Tubo 2 – Tirosina: Positiva; Tubo 3 – Triptofano: Positivo; Tubo 4 – Água destilada: Negativo; Tubo 5 – Amostra X: Negativo. Reação Xantoprotéica (a) antes e (b) depois. B2. Reação de Millon Fenolato de Mercúrio É um teste para compostos contendo grupos fenólicos, como é o caso da tirosina. A formação de um fenolato de mercúrio por reação ao grupo hidroxifenil da tirosina com mercúrio, resulta em um produto colorido avermelhado. Disponível em:< https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/3779571246235/III-Testes-aminoacidos.pdf>. Acesso em 17 Abr. 2015 B2. Reação de Millon Foram preparados 5 tubos de ensaio da seguinte maneira: Foi adicionado ao tubo 10 gotas de sulfato de mercúrio em H2SO4 3mol/L. Após aquecimento, resfriou-se e adicionou-se 10 gotas de solução de nitrito de sódio 1%. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 2 mL de solução de ovoalbumina 2% 2 mL de solução de tirosina 1% 2 mL de solução de triptofano 2% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X B2. Reação de Millon Este método é específico para identificação para tirosina. Somente os aminoácidos que contém um grupo fenólico em sua estrutura serão positivos. Identificou-se a coloração vermelho-acastanhado nas amostras 1 e 2, respectivamente ovoalbumina e tirosina. A amostra 3 apresentou uma coloração amarela-acastanhada, enquanto a 4 e 5, não apresentaram coloração. Reação de Millon C. Reações para Aminoácidos Básicos C1. Reação de Precipitação com Ácido Fosfotunguístico. Utilizado na identificação de aminoácidos básicos. Lisina http://upload.wikimedia.org/wikipedia/co mmons/thumb/6/67/Amminoacido_lisina _formula.svg/2000px- Amminoacido_lisina_formula.svg.png Histidina http://www.emforma.net/imagens/imagem -de-histidina-253x300.jpg Arginina http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/thumb/4/4d/L-Arginin_-_L- Arginine.svg/270px-L-Arginin_-_L- Arginine.svg.png http://pt.wikipedia.org/wiki/% C3%81cido_fosfot%C3%BAngst ico#/media/File:Phosphotungst ate_anion_stick.png C1. Reação de Precipitação com Ácido Fosfotunguístico Foram preparados 5 tubos de ensaio da seguinte maneira: A cada tubo foram adicionados 2 mL de solução de ácido fosfotunguístico 20%. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 2 mL de solução de ovoalbumi na 2% 2 mL de solução de lisina 1% 2 mL de solução de histidina 1% 2 mL de solução de arginina 1% 2mL de água destilada 2 mL de amostra X C1. Reação de Precipitação com Ácido Fosfotunguístico A presença de precipitado significa que o aminoácido testado é básico. Percebe-se que todos os tubos apresentam aminoácidos básicos, incluindo nossa amostra. O aminoácido testado é básico e se combinou por meio da cadeia lateral R com o ânion do ácido, formando um sal. C2. Reação de Pauly - Histidina Específica para a identificação de tirosina e histidina, pela reação do anel imidazólico da histidina e grupo fenil da tirosina com ácido sulfônico. Disponível em:http://www2.iq.usp.br/pos-graduacao/images/documentos_pae/1sem2010/bioquimica/melissa.pdf. Acesso em 17 Abr. 2015. http://pt.wikipedia.org/wiki/Histidina http://pt.wikipedia.org/wiki/Tirosina C2. Reação de Pauly - Histidina Foram preparados 5 tubos de ensaio da seguinte maneira: Foi adicionado nos tubos Carbonato de sódio 10% foi colocado em banho de gelo, Posteriormente foi adicionado em cada tubo uma mistura que ficou em repouso em banho de gelo por 5 minutos, essas solução contendo 10 gotas de solução de acido sulfanilico 0,1% 10 gotas de nitrito de sódio 1% 1 gota de HCl concetrado. Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 2 mL de solução de ovoalbumi na 2% 2 mL de solução de histidina 1% 2 mL de solução de lisina 1% 2 mL de solução de tirosina 1% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X C2. Reação de Pauly - Histidina Tubo 1 – Ovoalbumina: Positivo; Tubo 2 – Histidina: Positivo; Tubo 3 – Lisina: Negativo; Tubo 4 – Tirosina: Positivo; Tubo 5 – água destilada: Negativo; Tubo 6 – Amostra X: Negativo. C3. Reação de Sakaguchi para Arginina Foram preparados 5 tubos de ensaio da seguinte maneira: Foi adicionado nos tubos 10 gotas de NaOH à 20% e 10 gotas de solução alcoólica de α naftol à 0,005%, logo após acrescentou-se 20 gotas de solução de hipobromito alcalino Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 2 mL de solução de ovoalbumi na 2% 2 mL de solução de arginina 1% 2 mL de solução de histidina 1% 2 mL de água destilada 2 mL de amostra X C3. Reação de Sakaguchi para Arginina É utilizada para a verificar a arginina em uma solução. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sakaguchi_reaction.svg C3. Reação de Sakaguchi para Arginina Nossa amostra X apresentou um resultado positivo para este teste, concluindo que contém produtos de substituição das guanidinas que reagem com α-naftol e hipobromito Conclusões Pode-se identificar qualitativamente os aminoácidos presentes em uma determinada amostra a partir das reações de coloração e observando a intensidade das cores pode-se, de uma certa forma, verificar suas concentrações. Bibliografia NELSON, David. L; COX, Michael M. Lehninger: Principios de Bioquimica. 5ªed. São Paulo: SARVIER. 2011 Os aminoácidos essenciais. Disponível em: http://www.infoescola.com/bioquimica/os-20- aminoacidos-essenciais-ao-organismo/ . Acesso em 14. Abr. 2015 Experimentos de Bioquímica. Disponível < http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/pr aticas_proteinas/reacoes_coradastres.htm> Acesso em 14. Abr.2015.
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