MATERIAL DE ESTUDIO

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MATERIAL DE ESTUDIO
PRACTICA Nº 1
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS AMINOÁCIDOS
OBJETIVOS
 Observar algunas propiedades físicas de los aminoácidos.
 Reconocer la presencia de aminoácidos por la reacción de estos con la
Ninhidrina
 Identificar algunos grupos funcionales presentes en aminoácidos específicos
mediante la formación de productos coloreados.
AMINOACIDOS
Los aminoácidos son moléculas pequeñas, monómeros de los péptidos y las proteínas. Son cristalinos, casi todos dulces.
Desde el punto de vista químico, los aminoácidos (AA) son ácidos orgánicos con un grupo amino en posición alfa.
Según esta definición, los cuatro sustituyentes del carbono alfa (Ca) en un aminoácido son:
· el grupo carboxilo
· un grupo amino
· un átomo de hidrógeno
· una cadena lateral R, que es característica de cada AA
De los aminoácidos presentes en la naturaleza, sólo 20 de ellos aparecen en las proteínas de todas las formas de vida, vegetal, animal o microbiana.
 Los aminoácidos intervienen en la transmisión de impulsos en el sistema nervioso (Glicina y acido glutámico). Los aminoácidos esenciales deben ser suministrados en la alimentación, ya que nuestros cuerpos no pueden sintetizarlos en cantidades adecuadas para respaldar el crecimiento (niños) o para conservar la salud (adultos).
PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS
· Solubles en solventes polares como agua y etanol.
· Insolubles en solventes no polares como benceno, hexano y éter.
· Son incoloros
Estereoisomería
Excepto la glicina, los restantes aminoácidos proteicos tienen cuatro sustituyentes distintos sobre el Cα , lo que hace que ese carbono sea asimétrico o quiral , e implica la existencia de al menos dos estereoisómeros. 
La inmensa mayoría de los aminoácidos naturales es de la serie L, y sólo existen trazas de aminoácidos D en las paredes bacterianas y en algunos fragmentos muy peculiares y minoritarios de las proteínas. 
Los L-aminoácidos tienen su grupo amino orientado a la izquierda y los D-aminoácidos son su imagen especular.
Ambos estereoisómeros son imágenes especulares y no superponibles entre sí, por lo que son enantiómeros.
Todos los aminoácidos proteicos tienen configuración L.
ISOMERÍA ÓPTICA
Los aminoácidos presentan actividad óptica por la existencia del carbono asimétrico, siendo capaces de desviar el plano de luz polarizada que atraviesa una disolución de aminoácidos.
Según hacia dónde desvía el plano de luz polarizada pueden ser:
· Dextrógiro o (+), si el aminoácido desvía el plano de luz polarizada hacia la derecha.
· Levógiro o (-), si lo desvía hacia la izquierda.
La configuración L o D es independiente de la actividad óptica, por lo que un L-aminoácido puede ser levógiro o dextrógiro, igual que otro con configuración D.
COMPORTAMIENTO ANFÓTERO
Debido a su comportamiento anfótero, los aminoácidos tienden a neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como un ácido o una base, liberando o retirando protones del medio.
Si el medio es ácido, el aminoácido se comporta como una base. El grupo -COO- capta un protón y pierde su carga negativa.
Si el medio es básico, el aminoácido se comporta como un ácido. El grupo -NH3+ libera un protón y pierde su carga positiva.
De acuerdo con la ecuación de Henderson-Hasselbalch, los grupos de los aminoácidos se encuentran mayoritariamente protonados a pH inferior a su pK, y no protonados a pH superior. 
Por tanto, a pH próximo a la neutralidad (como el plasmático, pH = 7.4), tanto el grupo carboxilo como el amino están cargados (COO– y NH3+, respectivamente) y los aminoácidos se encuentran predominantemente, en forma de doble ion (zwitterion) con carga neutra por compensación interna.
El punto isoeléctrico (pI) se define como el pH al cual la carga neta total es nula. En ese punto se cumplen dos condiciones:
a) La especie neutra es la predominante.
b) Las concentraciones de las especies catiónica y aniónica en equilibrio están compensadas, es decir: [+Aa] = [Aa–].
ABSORBANCIA ULTRAVIOLETA (UV)
Los aminoácidos fenilalanina, tirosina y triptófano contienen en su cadena lateral un anillo aromático con dobles enlaces conjugados y, por tanto, absorben luz UV (entre 270 y 300 nm) en magnitud creciente, según el orden mencionado.
La absorbancia a 280 nm suele utilizarse para detectar y cuantificar proteínas en disoluciones acuosas.
REACCIONES DE IDENTIFICACION 
Reacción de la Ninhidrina: Es un agente oxidante poderoso, reacciona con todos los Alfa-aminoácidos a un pH entre 4 y 8 para dar un compuesto de color púrpura. Esta reacción se efectúa también con los aminoácidos prolina e hidroxiprolina, pero en este caso se obtiene un color amarillo en vez de púrpura.
Reacción Xantoproteica: Los aminoácidos que contienen un núcleo aromático forman nitroderivados de color amarillo cuando se calientan con ácido nítrico concentrado. Las sales de estos derivados son de color rojo naranja.
Reacción de Millon: Los compuestos que contienen el radical hidroxibenceno reaccionan con reactivo de millón formando compuestos rojos. Los únicos aminoácidos fenólicos son la Tirosina y sus derivados y solamente ellos dan una reacción positiva. 
El reactivo original de Millon es una solución de nitrato mercúrico en ácido nítrico 50% v/v.
Reacción del Acido Glioxílico para Triptófano o reacción de Hopkins-Cole: el grupo indólico del triptófano reacciona con ácido glioxílico en presencia del ácido sulfúrico concentrado dando un color púrpura.
Reacción de Sakaguchi: El único aminoácido que contiene grupos guanidinos es la Arginina; esta reacciona con alfa- naftol y un agente oxidante tal como agua de bromo o hipoclorito en un medio alcalino, dando un color rojo.
PROCEDIMIENTO (videos)
Reacción de la Ninhidrina: Coloque 1 ml de solución de aminoácido (glicina,
tirosina y triptófano) en un tubo de ensayo y ajuste el pH cerca de la neutralidad (ya esta ajustado); agregue 5 gotas de solución de ninhidrina, deje hervir por 3 minutos y anote sus resultados.
Todas las pruebas son positivas ya que ocurre un cambio de color de incoloro a purpura.
Reacción Xantoproteica: Adicione 1 ml de solución de ácido nítrico a aproximadamente 1 ml de solución de aminoácido (glicina, tirosina, Triptófano, y
fenilalanina), calentar por 3min, deje enfriar y observe el cambio de color. Agregue
suficiente NaOH al 20% hasta que la solución sea fuertemente alcalina. El cambio de coloración de amarillo en solución ácida a naranja brillante en solución álcali constituye
un resultado positivo.
Esta prueba es + para los aminoácidos tirosina y el triptófano ya que se observa un viraje de coloración de amarillo claro a naranjado.
Reacción de Millon: A 0.5 ml de la muestra (Glicina, tirosina, y fenilalanina)
adicione 3 gotas del reactivo de millon y caliente en un baño de agua hirviendo por 10
minutos. Deje enfriar a temperatura ambiente agregue 5 gotas de solución de nitrito de
sodio, la aparición de un color rojo ladrillo indica un resultado positivo.
Esta prueba es positiva para el aminoácido tirosina ya que presenta un color rojizo, y es negativa para glicina y fenilalanina.
Reacción del Ácido Glioxílico para el Triptófano: A 1 ml de la muestra (glicina, tirosina y Triptófano agregue 1 ml de ácido glioxìlico,. Observe bien el color inicial en cada caso.
Agregue 1 ml de acido sulfúrico por las paredes del tubo, la formación de un anillo color púrpura indica que la reacción es positiva.
Esta prueba es positiva para el aminoácido triptófano, ya que se forma un anillo color purpura.
Reacción de Sakaguchi: Mezcle 0.5 ml de álcali fuerte con 1.5 ml de solución de aminoácido (glicina y arginina) y agregue dos gotas de á naftol. Mezcle fuertemente y agregue cuatro a cinco gotas de agua de bromo. Note el color formado.
La prueba es positiva para el aminoácido arginina ya que la solución viro a rosado-rojizo.
ANALISIS DE RESULTADOS
En la Reacción de la Ninhidrina: todas dieron positivo debido a que la Ninhidrina reacciona con aquellas sustancias que presentan al menosun grupo amino y uno carboxilo libre y se manifiesta con la aparición de un color purpura. 
Reacción Xantoproteica: dio positiva para tirosina y triptófano debido a que poseen el grupo bencénico y esta reconoce a estos aminoácidos porque reaccionan con el ácido nítrico formando un compuesto aromático nitrado de color amarillo que se neutraliza con NaOH (forma sales nitradas).
 Reacción de Millon: resultado positivo para la glicina y la tirosina se debe a que estos aminoácidos presentan el grupo hidroxi-fenilico (-C6H4OH). Es decir, cualquier compuesto fenólico no sustituido en la posición 3,5 como es el caso de la tirosina dan positiva la reacción. El mecanismo de reacción posiblemente se deba a la formación del complejo oxido de mercurio y fenol. 
Reacción del Ácido Glioxílico para el triptófano: el resultado se debe a que el triptófano tiene un anillo indólico presente en la cadena lateral, ya que es un α-aminoácido libre o también hace parte de péptidos y proteínas, el anillo se puede reconocer mediante la reacción con el Ác. Glioxílico a pH ácido, notándose la formación de complejos de coloración azulosa o violeta. 
Reacción de Sakaguchi: en la prueba solo reacciono con la Arginina, ya que este posee un grupo guanidino que reacciona con α-naftol y un agente oxidante como es el agua de bromo, en un medio alcalino dando un resultado positivo con un color rosado o rojizo.
CONCLUSIÒN
PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS
Escriba la reacción para cada prueba realizada.
Reacción de la ninhidrina
Reacción Xantoproteica
Reacción de Millon
Reacción de Sakaguchi
De acuerdo con las pruebas realizadas en esta práctica proponga una clasificación para los aminoácidos.
Aminoácidos aromáticos: Triptófano y Tirosina.
Esta clasificación se hace de acuerdo a la reacción Xantoproteica, ya que esta solo de un valor positivo con todos los α-aminoácidos que tengan núcleos aromáticos.
Aminoácidos con grupos Guadininos: Arginina Básicos se da en la reacción de Sakaguchi.
α -aminoácidos: todos aquellos que dan positivos en la reacción con la ninhidrina, entre estos aminoácidos están: Glicina, Triptófano, Arginina.
Aminoácidos con grupos hidroxifenolicos: Tirosina
Identifique los grupos químicos que caracterizan a los aminoácidos.
Existen 20 aminoácidos diferentes de que forman parte de las proteínas. Todos ellos son a-aminoácidos y constan de un grupo amino, un grupo carboxilo, un hidrógeno y un grupo distintivo llamado R unidos a un mismo carbono denominado carbono-a. El carbono-a recibe este nombre por ser el carbono adyacente al carbono del grupo carboxilo, y el grupo diferenciador de los distintos aminoácidos (R) se denomina cadena lateral
Explique como se encuentran estructuralmente los aminoácidos en el plasma
sanguíneo o líquido intracelular cuyo pH es de 7.4 y 7.1 respectivamente.
Al pH del plasma sanguíneo o del líquido intracelular (7.4 y 7.1, respectivamente), los grupos carboxilos existen casi enteramente como iones carboxilato, R--COO-. A estos valores de pH, la mayoría de los grupos amino están predominantemente en la forma protonada, R-NH3+. Las especies iónicas prevalentes de los aminoácidos en la sangre y en la mayoría de los tejidos, deberán representarse como se muestra en la figura:
Estructura iónicamente correcta para un aminoácido a pH fisiológico
Cuales son las explicaciones prácticas de las pruebas realizadas.
Reacción de Ninhidrina: El grupo alfa-amino de los aminoácidos forma complejos coloreados con la ninhidrina: violeta azuloso en la mayoría de los aminoácidos cuyo grupo amino es primario, amarillo para la prolina e hidroxiprolina y café para la asparagina que tiene un grupo amido en la cadena lateral. Esta reacción también identifica los gruposalfa-amino libres presentes en péptidos y proteínas. 
Reacción de Millón: El anillo fenólico tiene un comportamiento característico frente a las sales de Mercurio a pH ácido, formando complejos color rojo ladrilló con el anillo fenólico de la tirosina y las proteínas que la contienen. 
Reacción Xantoprotéica: Los anillos aromáticos presentes en algunos aminoácidos reaccionan con ácido nítrico concentrado formando nitro derivados de color amarillo o anaranjado por lo cual esta reacción permite reconocer la presencia de Tirosina, Fenilalanina y Triptófano.
BIBLIOGRAFÍA
PLUMER, D.T. Introducción a la bioquímica práctica. México. MaGraw- Hill
Latinoamericana, S.A.
CONN, E y Stumpf, P.K. Bioquímica F.
LOPEZ, E y ANZOLA, C. Guías de laboratorio de Bioquímica. Facultad de ciencias.
Universidad Nacional de Colombia sede Bogota.
www.utadeu.edudco.co/comunidades/estudiantes/ciencias_basicas/organica/guia_9_aminoácido.pdf
Webdelprofesor.ula.ve/gmendez/manueles2%20PDF/EXPERIMENTO%202%20IDENT%20AA%2006-04.pdf