Caracterização Físico-Química De Proteínas

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA GOIANO 
CAMPUS MORRINHOS 
CURSO DE BACHARELADO EM AGRONOMIA 
BIOQUÍMICA – 3º PERÍODO 
PROF.ª. DR.ª. CARLA DE MOURA MARTINS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE PROTEÍNAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MORRINHOS – GO 
2019 
 
Guilherme Augusto Matias Nunes 
João Vitor Gomes Paulino Carvalho 
Leonardo Eleutério da Costa 
Mariana Assunção da Silva 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE PROTEÍNAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado ao Curso de 
Bacharelado em Agronomia, do Instituto 
Federal Goiano – Campus Morrinhos (GO), 
como exigência parcial para aprovação na 
disciplina de Bioquímica (3º Período), 
ministrada pela Prof.ª. Dr.ª. Carla de Moura 
Martins. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Morrinhos – GO 
2019 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 1 
2 OBJETIVO ............................................................................................................................... 2 
3 MATERIAIS & REAGENTES ............................................................................................... 2 
3.1 Materiais ................................................................................................................................. 2 
3.2 Reagentes ................................................................................................................................ 3 
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ............................................................................. 3 
4.1 Reação de Coloração – Coloração por biureto ...................................................................... 3 
4.2 Reação de Precipitação – Precipitação por adição de sais neutros ....................................... 3 
4.3 Reação de Precipitação – Precipitação por ácidos fortes ...................................................... 3 
4.4 Reação de Precipitação – Precipitação por ação do calor (desnaturação) ........................... 4 
4.5 Reação de Precipitação – Precipitação por solventes orgânicos ........................................... 4 
5 RESULTADOS & DISCUSSÃO ............................................................................................. 4 
5.1 Reação de Coloração – Coloração por biureto / Ensaio 1 e 2 ............................................... 4 
5.2 Reação de Precipitação – Precipitação por adição de sais neutros / Ensaio 3 ..................... 5 
5.3 Reação de Precipitação – Precipitação por ácidos fortes / Ensaio 4 ..................................... 6 
5.4 Reação de Precipitação – Precipitação por ação do calor (desnaturação) / Ensaio 5 .......... 6 
5.5 Reação de Precipitação – Precipitação por solventes orgânicos / Ensaio 6A e 6E ............... 7 
6 QUESTIONÁRIO .................................................................................................................... 9 
7 CONSIRAÇÕES FINAIS ...................................................................................................... 10 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1 INTRODUÇÃO 
As proteínas, cujo nome vem da palavra grega protos, que significa “a primeira” 
ou a “mais importante”, são as biomoléculas mais abundantes nos seres vivos, estando 
presentes em todas as partes de uma célula. Não bastasse isso, as proteínas assumem uma 
diversidade de funções biológicas, com propriedades e atividades fantasticamente 
distintas, como em músculos, cabelos, unhas, penas de pássaros, anticorpos e uma série 
de outros exemplos, cada qual exibindo um papel biológico característico. As proteínas 
também ocorrem em grande variedade, milhares de diferentes tipos, desde peptídeos de 
tamanho relativamente pequeno até enormes polímeros com pesos moleculares na faixa 
de milhões, podem ser encontrados em uma única célula. (NELSON; COX, 2014). 
Suas funções vão desde catálise de reações químicas, transporte de outras 
moléculas, transmissão de impulsos nervosos, proteção imunitária e até mesmo função 
hormonal, entre outras. A alimentação humana deve incluir proteínas que são encontradas 
em carne, peixe, ovo, leite e derivados, entre outros. 
As unidades constituintes fundamentais das proteínas são os aminoácidos. Estes, 
por sua vez, são moléculas orgânicas que possuem ligadas ao mesmo átomo de carbono 
(denominado de carbono α) um átomo de hidrogênio, um grupo amino, um grupo 
carboxílico e uma cadeia lateral R (característica para cada aminoácido). Essa cadeia é o 
que difere os aminoácidos em estrutura, tamanho e propriedade físico-química 
(FRANSCISCO Jr.; FRANSCISCO, 2006). 
A caracterização de proteínas envolve reações específicas com determinados 
reativos, os quais originam precipitados ou substâncias coloridas que absorvem luz na 
região visível, permitindo a sua quantificação. Dentre os métodos utilizados, situa-se o 
método do biureto, que é baseado na reação do sulfato de cobre em meio alcalino (reativo 
do biureto), com proteínas e peptídeos. O nome do método provém do fato de que a ureia 
aquecida dará reação positiva, com desprendimento de amônia. 
O reativo de biureto é uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) e tartarato duplo 
de sódio e potássio (KNaC4H4O6) que ao reagir com os íons cúpricos, forma um produto 
de coloração violáceo, como mostra a Figura 01 abaixo. Esse reativo é utilizado na 
identificação de compostos proteicos, pois as ligações existentes na molécula de biureto 
são semelhantes às ligações peptídicas na formação de proteínas. Dependendo da 
complexidade da proteína ou do peptídeo em questão, a cor do produto da reação 
(presença do biureto) varia substancialmente. Proteínas, normalmente, geram coloração 
2 
 
violeta, peptídeos dão coloração rosa. Quanto maior for a quantidade de proteínas no 
meio, maior será a intensidade de cor. 
 
Figura 01 – Esquematização da reação da Proteína com o reagente de biureto. 
 
Fonte: (BERG et. al., 2008). 
 
Evidentemente, além do método de reação de coloração existem outros métodos 
de caracterização de proteínas, como reações de precipitação de proteínas por adições 
de sais neutros, reações de precipitação de proteínas por ácidos fortes e reações de 
precipitação das proteínas por solventes orgânicos e é o que será abordado e discutido 
ao longo deste relatório. 
 
2 OBJETIVO 
 Caracterizar a presença de proteínas através de diferentes ensaios. 
 
3 MATERIAIS & REAGENTES 
3.1 Materiais 
 Tubos de ensaio; 
 Estante para tubo de ensaio; 
 Pipetas de 1 mL, 2 mL, 5 mL e 10 mL; 
 Peras ou pipetadores; 
 Espátula; 
 Pinça de madeira; 
 Conta-gotas; 
 Caneta esferográfica e 
 Banho-maria. 
 
3 
 
3.2 Reagentes 
 Solução de proteína; 
 Solução saturada de sulfato de sódio; 
 Solução de NaOH 2,5 mol/L; 
 Solução de sulfato de cobre 1%; 
 Ácido nítrico concentrado; 
 Água destilada; 
 Etanol 95%; 
 Acetona e 
 Cloreto de sódio sólido. 
 
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
4.1 Reação de Coloração – Coloração por biureto 
 Em um tubo de ensaio devidamente identificado, TUBO 1, adicionou-se 1 mL de 
proteína + 5 gotas de NaOH 2,5 mol/L e 3 gotas de sulfato de cobre 1%. 
 Agitou-se o tubo, observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras 
considerações. 
 Em um tubo de ensaio devidamente identificado, TUBO 2, adicionou-se 1 mL de 
água destilada + 5 gotas de NaOH 2,5 mol/L e 3 gotas de sulfato de cobre 1%. 
 Agitou-se o tubo, observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras 
considerações. 
 
4.2 Reação de Precipitação – Precipitação por adição de sais neutros 
 Em um tubo de ensaio devidamente identificado, TUBO 3, adicionou-se 2 mL da 
solução de proteína + 2 mL da solução de sulfato desódio. 
 Agitou-se o tubo, observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras 
considerações. 
 
4.3 Reação de Precipitação – Precipitação por ácidos fortes 
 Em um tubo de ensaio devidamente identificado, TUBO 4, adicionou-se 1 mL da 
solução de proteína + 0,5 mL de ácido nítrico concentrado. 
 Agitou-se o tubo, observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras 
considerações. 
4 
 
4.4 Reação de Precipitação – Precipitação por ação do calor (desnaturação) 
 Em um tubo de ensaio devidamente identificado, TUBO 5, adicionou-se 5 mL da 
solução de proteína. 
 Após, levou-se o mesmo tubo para banho-maria fervente por aproximadamente 5 
minutos. 
 Observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras considerações. 
 
4.5 Reação de Precipitação – Precipitação por solventes orgânicos 
 Em dois tubos de ensaio devidamente identificados, TUBO 6E e 6E, adicionou-
se 2 mL da solução de proteína + 4 mL de etanol gelado. 
 Agitou-se e adicionou-se em um dos tubos uma pequena quantidade de NaCl 
sólido sob agitação. 
 Adicionou-se em seguida, ao mesmo tubo ao qual foi adicionado o NaCl, 6 mL 
de água destilada e observou-se e registrou-se o resultado obtido para futuras 
considerações. 
 Em dois novos tubos de ensaio devidamente identificados, TUBO 6A e 6A, foram 
realizados os mesmos procedimentos descritos acima, substituindo o etanol pela 
acetona. 
 Os resultados obtidos em ambos os procedimentos foram registrados para 
comparação e considerações. 
 
5 RESULTADOS & DISCUSSÃO 
5.1 Reação de Coloração – Coloração por biureto / Ensaio 1 e 2 
A caracterização de proteínas utilizando o método de biureto ocorre devido à 
interação do cobre com os grupos amidas das ligações peptídicas, originando um 
complexo de cor violeta, como mostrou a Figura 01. Desta forma, nos devidos 
ensaios, Tubo 01 e 02, foram observados: 
 Tubo 01 – A reação foi positiva, resultando em uma coloração roxa. Isso 
porque o ovo é uma proteína de cadeia longa que apresenta ligação peptídica. 
 Tubo 02 – A reação foi negativa, pois a água não tem proteínas na sua 
composição resultando numa coloração azul, provinda do sulfato de cobre. 
 
A Figura 02 a seguir ilustra o resultado experimental obtido. 
5 
 
Figura 02 – Reação de coloração por biureto. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
 
5.2 Reação de Precipitação – Precipitação por adição de sais neutros / Ensaio 3 
Quando sais neutros são adicionados em solução, ocorre um aumento da força 
iônica do sistema (NELSON; COX, 2014). Portanto, quando se adicionou pequenas 
quantidades de sal ao ensaio – Tubo 03 – de uma solução contendo proteínas, as cargas 
provenientes da dissociação do sal passaram a interagir com as moléculas proteicas, 
diminuindo a interação entre elas. Consequentemente, houve um aumento da solubilidade 
da proteína no meio aquoso. As interações proteína-proteína, favorece a solubilidade das 
mesmas, ocorrendo o "salting-in". A precipitação de proteínas pela alta concentração de 
sais é um processo muito importante para a separação de misturas complexas de proteínas, 
uma vez que a concentração de sal necessária para precipitação é diferente para cada 
proteína. 
A Figura 03 abaixo ilustra o resultado experimental obtido para este ensaio. 
 
Figura 03 – Reação de precipitação com a adição de sal neutro. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
6 
 
5.3 Reação de Precipitação – Precipitação por ácidos fortes / Ensaio 4 
Os cátions de metais pesados como Hg2+, Pb2+, Cu2+, Fe2+, Cd2+ e Zn2+ formam 
precipitados insolúveis de proteínas. Essa precipitação é mais intensa quando o pH está 
acima do ponto isoelétrico (pI). Isso porque, acima do pI, a carga líquida sobre a proteína 
é negativa favorecendo a interação com os cátions provenientes do sal (SOUZA; NEVES, 
2011). 
A precipitação abaixo do ponto isoelétrico pode ser feita através da adição de 
ácidos fortes. Quando a proteína está abaixo do pI, a carga líquida total da molécula é 
positiva. Isso facilita a interação da molécula com os ânions provenientes de ácidos como 
o tunguístico, fosfotunguístico e pírico. 
A Figura 04, logo abaixo, ilustra o resultado experimental obtido para o ensaio do 
Tubo 04. 
 
Figura 04 – Reação de precipitação por ácido forte. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
 
5.4 Reação de Precipitação – Precipitação por ação do calor (desnaturação) / Ensaio 5 
Segundo Nelson e Cox (2014), as proteínas possuem uma estrutura tridimensional 
bem definida, da qual dependem fundamentalmente suas propriedades físicas, químicas 
e biológicas. 
Essa estrutura é relativamente sensível à ação do calor, que causa desorganização 
das cadeias peptídicas, tendo como consequência alteração em suas conformações. Esse 
fenômeno recebe o nome de desnaturação, e altera as estruturas quaternária, terciária e 
secundária da proteína sem afetar sua estrutura primária. 
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Portando, como a desnaturação promoverá alterações na estrutura física das 
proteínas, consequentemente haverá a diminuição da solubilidade da mesma, levando à 
sua precipitação. Essa precipitação é máxima no ponto isoelétrico da proteína e pode 
sofrer alterações pela adição de sais. 
A Figura 05, que se segue abaixo, ilustra o resultado experimental obtido para este 
ensaio. 
 
Figura 05 – Reação de precipitação por ação do calor. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
 
5.5 Reação de Precipitação – Precipitação por solventes orgânicos / Ensaio 6A e 6E 
De acordo com Marzzoco e Torres (2015), a solubilidade das proteínas em 
solventes orgânicos é menor do que em água. Isso acontece porque a capacidade de 
interação com as partículas de soluto é diferente para cada solvente. 
A grandeza que mede a capacidade de interação do solvente com o soluto é 
denominada constante dielétrica. A água apresenta constante dielétrica 80, bastante 
elevada. Isso significa que em uma solução contendo, exclusivamente, água e moléculas 
proteicas teremos interações água-proteína e interações proteína-proteína. Nesse caso, 
podemos afirmar com certeza que o primeiro tipo de interação prevalecerá sobre o 
segundo porque a água possui grande capacidade de separação das partículas do soluto, 
por apresentar constante dielétrica elevada. 
Para os solventes orgânicos a situação é um pouco diferente. Como esse tipo de 
solvente apresenta valor de constante dielétrica bem inferior à da água, a interação 
proteína-proteína "vence" o poder de solvatação da água (interação água-proteína), assim 
proteína precipita. A precipitação por solventes orgânicos depende muito da temperatura. 
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Os solventes orgânicos, quando utilizados a temperaturas baixas, são bastante 
úteis na separação de misturas de proteínas. A temperaturas mais elevadas esses solventes 
podem levar à desnaturação por rompimento das pontes de hidrogênio e estabelecimento 
de interações apolares, importantes na manutenção da conformação proteica. 
Em prática usou-se dois solventes orgânicos, a acetona e o etanol, e as observações 
feitas ao se comparar os tubos aos quais foram adicionados NaCl com os tubos aos quais 
não houve adição de NaCl, é que houve maior precipitação nos ensaios aos quais houve 
a adição do sal. A adição de cloreto de sódio torna a precipitação maior por causa do 
efeito salting-out no meio, já que o solvente tenderá a solubilizar primeiro o sal presente, 
tornando as interações proteína-proteína mais intensas, havendo assim maior quantidade 
de proteína precipitada, em ambos os casos. 
As Figuras 06 e 07 abaixo ilustram os resultados experimentais obtidos para estes 
ensaios, nos quais os tubos à esquerda contém cloreto de sódio e os tubos à direita somente 
proteína + solvente orgânico. 
 
Figura 06 – Reação de precipitação por solvente orgânico / Acetona. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
 
 
 
 
 
 
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Figura 07 – Reação de precipitação por solvente orgânico / Etanol. 
 
Fonte: Os autores (2019). 
 
6 QUESTIONÁRIO 
 Qual a proteínapresente na clara do ovo e quais as suas propriedades ótimas de 
pH e solvente? 
A albumina, ou ovoalbumina, é a principal proteína presente na clara de ovos de 
aves. A clara do ovo consiste em uma mistura de proteínas muito diferentes entre si, nas 
quais a mais importante é a ovoalbumina, na qual apresenta como principal propriedade 
a sua solubilidade em água, em soluções fracamente ácidas ou alcalinas, em soluções 
saturadas de sulfatos e coagulam pela ação de calor. 
 
 Qual o efeito do álcool sobre a proteína na presença e na ausência do eletrólito 
(NaCl – cloreto de sódio)? 
Na presença do eletrólito, ou seja, do cloreto de sódio, o álcool tornará a 
precipitação maior por causa do efeito salting-out, já que o mesmo tenderá a solubilizar 
primeiro o sal presente, tornando as interações proteína-proteína mais intensas, havendo 
assim maior quantidade de proteína precipitada. Já na ausência do eletrólito ocorrerá uma 
menor precipitação por não acontecer o efeito salting-out, o que tornará as interações 
proteína-proteína menos intensas, havendo assim menor quantidade de proteína 
precipitada. 
 
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7 CONSIRAÇÕES FINAIS 
As proteínas é a mais importante das macromoléculas do organismo humano. 
Portanto, para químicos e biólogos é de muita importância saber características e 
propriedades reacionais das mesmas para estudos e aplicações destes saberes na carreira 
profissional. Logo o objetivo da prática foi concluído com sucesso, pois a partir da 
realização desta prática foi possível realizar alguns testes e notar algumas características 
seja por meio de alterações de coloração, precipitação e solubilidade, permitindo assim 
os graduandos fazerem reflexões e comprovações sobre a teoria de referência adotada. 
 
REFERÊNCIAS 
BERG, J.M.; TYMOCZKO, J.L. e STRYER, L. Bioquímica. Trad. A.J.M.S. Moreira. 
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 
 
FRANCISCO Jr., W.E.F. e FRANCISCO, W. Proteínas: hidrólise, precipitação e um 
tema para o ensino de química. Química Nova na Escola, n. 24, p. 12-16, 2006. 
 
MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 4ª ed., Ed. Guanabara Koogan, 
2015. 
 
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios De Bioquímica De Lehninger. 6ª.ed. Porto 
Alegre, RS: Artmed, 2014. 
 
SOUZA, K. A. F. D.; NEVES, V. A. Experimentos de bioquímica. Propriedades 
Gerais das Proteínas. 200?. Disponível em: 
<http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/precipitacao_protei
nas.htm> Acesso em: 11/05/2019. 
http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/precipitacao_proteinas.htm
http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/precipitacao_proteinas.htm