Para estabelecer a composição qualitativa de muitos produtos alimentícios, é usada a reação de xantoproteína para proteína. A presença de aminoácidos aromáticos no composto dará uma mudança de cor positiva na amostra de teste.
O que é proteína
Também é chamada de proteína, que é um material de construção para um organismo vivo. As proteínas mantêm o volume muscular, restauram estruturas de tecidos lesados e mortos de vários órgãos, seja cabelo, pele ou ligamentos. Com sua participação, os glóbulos vermelhos são produzidos, o funcionamento normal de muitos hormônios e células do sistema imunológico é regulado.
Esta é uma molécula complexa, que é um polipeptídeo com massa maior que 6103 d altons. A estrutura da proteína é formada por resíduos de aminoácidos em grande quantidade, ligados por uma ligação peptídica.
Estrutura de proteínas
Uma característica distintiva dessas substâncias em comparação com peptídeos de baixo peso molecular é sua estrutura tridimensional espacial desenvolvida, apoiada por influências de diferentesgrau de atração. As proteínas têm uma estrutura de quatro níveis. Cada um deles tem suas próprias características.
A organização primária de suas moléculas é baseada na sequência de aminoácidos, cuja estrutura é reconhecida pela reação da xantoproteína à proteína. Tal estrutura é uma ligação peptídica de repetição periódica -HN-CH-CO-, e os radicais da cadeia lateral em ácidos aminocarboxílicos são a parte seletiva. São eles que determinam as propriedades da substância como um todo no futuro.
A estrutura primária da proteína é considerada forte o suficiente, isso se deve à presença de fortes interações covalentes nas ligações peptídicas. A formação de níveis subsequentes ocorre em função dos signos estabelecidos no estágio inicial.
A formação de uma estrutura secundária é possível devido à torção da sequência de aminoácidos em uma espiral, na qual são estabelecidas ligações de hidrogênio entre as voltas.
O nível terciário de organização de uma molécula é formado quando uma parte da hélice é sobreposta a outros fragmentos com o surgimento de todos os tipos de ligações entre eles, com um composto de hidrogênio, dissulfeto, covalente ou iônico. O resultado são associações na forma de glóbulos.
O arranjo espacial das estruturas terciárias com a formação de ligações químicas entre elas leva à formação da forma final da molécula ou nível quaternário.
Aminoácidos
Eles determinam as propriedades químicas das proteínas. Existem cerca de 20 aminoácidos principais,incluídos na composição dos polipeptídeos em diferentes sequências. Isso também inclui ácidos aminocarboxílicos raros na forma de hidroxiprolina e hidroxilisina, que são derivados de peptídeos básicos.
Como sinal da reação xantoproteica de reconhecimento de proteínas, a presença de aminoácidos individuais dá uma mudança na cor dos reagentes, o que sugere a presença de estruturas específicas em sua composição.
Como se viu, são todos ácidos carboxílicos, nos quais o átomo de hidrogênio foi substituído por um grupo amino.
Um exemplo da estrutura de uma molécula é a fórmula estrutural da glicina (HNH− HCH− COOH) como o aminoácido mais simples.
Neste caso, um dos hidrogênios CH2- carbono pode ser substituído por um radical mais longo, incluindo um anel benzênico, amino, sulfo, grupos carboxi.
O que significa a reação da xantoproteína
Diferentes métodos são usados para análise qualitativa de proteínas. Estes incluem reações:
- biureto com coloração roxa;
- ninidrina para formar uma solução azul-violeta;
- formaldeído com coloração vermelha;
- Folha com sedimentação cinza-preto.
Ao realizar cada método, comprova-se a presença de proteínas e a presença de um determinado grupo funcional em sua molécula.
Existe uma reação de xantoproteína à proteína. Também é chamado de teste de Mulder. Refere-se a reações de cor em proteínas, emque são aminoácidos aromáticos e heterocíclicos.
Uma característica desse teste é o processo de nitração de resíduos de aminoácidos cíclicos com ácido nítrico, em particular, a adição de um grupo nitro ao anel benzênico.
O resultado desse processo é a formação de um composto nitro, que precipita. Este é o principal sinal de uma reação de xantoproteína.
Quais aminoácidos são determinados
Nem todos os ácidos aminocarboxílicos podem ser detectados usando este teste. A principal característica da reação xantoproteica de reconhecimento de proteínas é a presença de um anel benzênico ou heterociclo na molécula de aminoácidos.
A partir dos ácidos aminocarboxílicos proteicos, são isolados dois ácidos aromáticos, nos quais existe um grupo fenil (na fenilalanina) e um radical hidroxifenil (na tirosina).
A reação da xantoproteína é usada para determinar o aminoácido heterocíclico triptofano, que possui um núcleo indol aromático. A presença dos compostos acima na proteína dá uma mudança de cor característica do meio de teste.
Quais reagentes são usados
Para realizar a reação da xantoproteína, você precisará preparar uma solução a 1% de ovo ou proteína vegetal.
Geralmente use um ovo de galinha, que é quebrado para separar ainda mais a proteína da gema. Para obter uma solução, 1% de proteína é diluído em dez vezes a quantidade de água purificada. Após a dissolução da proteína, o líquido resultante deve ser filtrado através de várias camadas de gaze. Esta solução deve ser armazenada em local fresco.
Você pode realizar a reação com proteína vegetal. Para preparar a solução, é utilizada farinha de trigo na quantidade de 0,04 kg. Adicionar 0,16 l de água purificada. Os ingredientes são misturados em um frasco, que é colocado por 24 horas em um local frio com temperatura de cerca de + 1 ° C. Após um dia, a solução é agitada, após o que é filtrada primeiro com algodão e depois com um filtro de papel plissado. O líquido resultante é mantido em local frio. Em tal solução, há principalmente uma fração de albumina.
Para realizar a reação da xantoproteína, o ácido nítrico concentrado é usado como reagente principal. Reagentes adicionais são uma solução de hidróxido de sódio a 10% ou amônia, uma solução de gelatina e fenol não concentrado.
Metodologia
Em um tubo de ensaio limpo adicione uma solução de 1% de proteína de ovo ou farinha em uma quantidade de 2 ml. Cerca de 9 gotas de ácido nítrico concentrado são adicionadas a ele para impedir que os flocos caiam. A mistura resultante é aquecida, como resultado, o precipitado fica amarelo e gradualmente desaparece, e sua cor se dissolve.
Quando o líquido esfria, cerca de 9 gotas de hidróxido de sódio concentrado são adicionadas ao tubo de ensaio ao longo da parede, que é um excesso para o processo. A reação do meio torna-se alcalina. O conteúdo do tubo fica laranja.
Recursos
Como a xantoproteína é chamada de reação qualitativa às proteínas sobpela ação do ácido nítrico, o teste é realizado sob a coifa incluída. Cumpra todas as medidas de segurança ao trabalhar com substâncias cáusticas concentradas.
Durante o processo de aquecimento, o conteúdo do tubo pode ser ejetado, o que deve ser levado em consideração ao fixá-lo no suporte e escolher uma inclinação.
Tomar ácido nítrico concentrado e hidróxido de sódio só deve ser feito com pipeta de vidro e bulbo de borracha, é proibido digitar com a boca.
Reação comparativa com fenol
Para ilustrar o processo e confirmar a presença do grupo fenil, um teste semelhante é realizado com hidroxibenzeno.
Introduzir 2 ml de fenol diluído em um tubo de ensaio e, aos poucos, ao longo da parede, adicionar 2 ml de ácido nítrico concentrado. A solução é submetida a aquecimento, pelo que fica amarela. Esta reação é qualitativa para a presença de um anel benzênico.
O processo de nitração do hidroxibenzeno com ácido nítrico é acompanhado pela formação de uma mistura de paranitrofenol e ortonitrofenol na proporção de 15 a 35.
Comparação de gelatina
Para provar que a reação da xantoproteína a uma proteína detecta apenas aminoácidos com estrutura aromática, são usadas proteínas que não possuem grupo fenólico.
Introduzir solução de gelatina a 1% em uma quantidade de 2 ml em um tubo de ensaio limpo. Cerca de 9 gotas de ácido nítrico concentrado são adicionadas a ele. A mistura resultante é aquecida. A solução não fica amarela, o que comprova a ausênciaaminoácidos com estrutura aromática. Às vezes é observado um leve amarelecimento do meio devido à presença de impurezas proteicas.
Equações químicas
A reação da xantoproteína às proteínas ocorre em duas etapas. A fórmula da primeira etapa descreve o processo de nitração de uma molécula de aminoácido usando ácido nítrico concentrado.
Um exemplo é a adição de um grupo nitro à tirosina para formar nitrotirosina e dinitrotirosina. No primeiro caso, um NO2-radical é ligado ao anel benzênico, e no segundo caso dois átomos de hidrogênio são substituídos por NO2. A fórmula química da reação da xantoproteína é representada pela interação da tirosina com o ácido nítrico para formar uma molécula de nitrotirosina.
O processo de nitração é acompanhado pela transição de uma cor incolor para um tom amarelo. Ao realizar uma reação semelhante com proteínas contendo resíduos de aminoácidos de triptofano ou fenilalanina, a cor da solução também muda.
Na segunda etapa, os produtos da nitração da molécula de tirosina, em particular a nitrotirosina, interagem com o hidróxido de amônio ou sódio. O resultado é sal de sódio ou amônio, que é de cor amarelo-alaranjada. Essa reação está associada à capacidade da molécula de nitrotirosina de passar para a forma quinóide. Mais tarde, forma-se um sal de ácido nitrônico, que possui um sistema quinona de duplas ligações conjugadas.
É assim que termina a reação da xantoproteína às proteínas. Equação Doisestágio é apresentado acima.
Resultados
Durante a análise de líquidos contidos em três tubos de ensaio, o fenol diluído serve como solução de referência. Substâncias com um anel de benzeno dão uma reação qualitativa com ácido nítrico. Como resultado, a cor da solução muda.
Como você sabe, a gelatina inclui colágeno em forma hidrolisada. Esta proteína não contém ácidos aminocarboxílicos aromáticos. Ao interagir com ácido, não há alteração na cor do meio.
No terceiro tubo de ensaio, observa-se uma reação positiva da xantoproteína às proteínas. A conclusão pode ser tirada da seguinte forma: todas as proteínas com estrutura aromática, seja um grupo fenil ou um anel indol, dão uma mudança de cor à solução. Isso se deve à formação de compostos nitro amarelos.
Realizar uma reação de cor comprova a presença de uma variedade de estruturas químicas em aminoácidos e proteínas. O exemplo da gelatina mostra que ela contém ácidos aminocarboxílicos que não possuem um grupo fenil ou uma estrutura cíclica.
A reação da xantoproteína pode explicar o amarelecimento da pele quando o ácido nítrico forte é aplicado a ela. A espuma do leite adquirirá a mesma cor quando tal análise for realizada com ela.
Na prática laboratorial médica, esta amostra de cor não é usada para detectar proteína na urina. Isso se deve à cor amarela da própria urina.
A reação da xantoproteína tem se tornado cada vez mais usada para quantificar aminoácidos como triptofano e tirosina em várias proteínas.
