Reactivo de Tollens y Proteínas: Reacciones Químicas Clave

Reactivo de Tollens

Usualmente, para verificar en el laboratorio el poder reductor de un azúcar, es decir, su capacidad de oxidarse, se utiliza un reactivo denominado reactivo de Tollens. ¿Qué efectos tiene este reactivo cuando se lo agregamos al glúcido?

1. Lo oxida selectivamente. Un azúcar reductor posee dos grupos funcionales oxigenados: el grupo -OH, asociado a los alcoholes, y el grupo carbonilo terminal (CH=O) asociado a los aldehídos. Como estudiamos previamente, todo alcohol puede oxidarse formando un aldehído.

   Los aldehídos, a su vez, también tienen la capacidad de oxidarse, formando un ácido carboxílico. Sin embargo, el reactivo de Tollens oxidará solamente al grupo carbonilo. Es decir, los -OH del azúcar quedarán sin cambios. Este proceso se denomina oxidación selectiva.

2. Le agrega un ion amonio (NH₄⁺). El reactivo de Tollens está compuesto por varios elementos, pero el más importante es el complejo diaminoplata [Ag(NH₃)₂]⁺, que posee dos moléculas de amoníaco (NH₃) y un catión plata (Ag⁺). El amoníaco, de pH alto, hace que la reacción suceda en un medio básico o alcalino. Cuando el grupo carbonilo se oxida y forma un grupo carboxilo, el amoníaco reacciona con éste, agregándole un ion amonio.

   El reactivo de Tollens se escribe en la flecha de reacción. Como mencionamos previamente, el componente más importante del reactivo de Tollens es el complejo diaminoplata. Por esa razón, escribimos en la flecha de reacción Ag⁺ y NH₃.

• La glucosa se oxida, y la plata se reduce. Siempre que una sustancia se oxide, va a ser por la acción de un agente oxidante (en este caso, la plata), que en el proceso se reducirá. El catión plata Ag⁺ se reduce en plata neutra, sin carga (simbolizada Ag⁰ o simplemente Ag).
• Este último punto es la parte más interesante de la reacción. Si el azúcar es verdaderamente un azúcar reductor, entonces reducirá a la plata. La plata formará un espejo plateado en el recipiente, que será claramente visible.

Proteínas

Estructura de las Proteínas

Estructura primaria: péptido.

Estructura secundaria: los grupos amida del péptido interactúan formando puentes de hidrógeno, formándose hélices alfa o láminas beta (disposición espacial).

Estructura terciaria: los grupos laterales de los aminoácidos interactúan formando enlaces: puentes disulfuro (SS), puentes H, puentes eléctricos (+-), interacciones hidrofóbicas (no polares), interacciones polares (hidrofílicas).

Estructura cuaternaria: varias estructuras terciarias se unen y forman un complejo proteico.

Función de las Proteínas

Estructural, enzimática, hormonal, defensiva, transporte, reserva.

Desnaturalización de Proteínas

Cuando variamos la presión, temperatura, pH, u otras características químicas del ambiente en el cual la proteína se encuentra, podemos llegar a provocar la desnaturalización de ésta: pérdida de la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína, quedando reducida a un simple péptido sin estructura tridimensional. Pierde sus funciones y propiedades biológicas.

La solubilidad se reduce drásticamente, ya que los aminoácidos con cadenas hidrofóbicas se exponen. Puede ser reversible. En muchos casos, si removemos el factor desnaturalizante, la proteína se renaturaliza (es decir, recupera su estructura secundaria/terciaria/cuaternaria y por ende su función biológica). Cuando esto no sucede, es irreversible.

Hidrólisis de Proteínas

La hidrólisis consiste en la separación de los aminoácidos que componen una proteína por la acción de una molécula de agua. Durante la hidrólisis, se pierde la estructura primaria de la proteína (es decir, se rompen los enlaces peptídicos). Puede llevarse a cabo utilizando un ácido/base fuertes, o con una enzima proteasa.

¿Cómo Ocurren las Reacciones Químicas?

Para que se rompan los enlaces de los reactivos y se formen los enlaces de los productos, es necesario que las moléculas que están reaccionando choquen. Sin embargo, dos moléculas pueden chocar entre sí y no reaccionar. Para que exista efectivamente una reacción (es decir, que el choque sea eficaz), deben además cumplirse dos condiciones:

1. Las moléculas deben tener suficiente energía cinética como para que al chocar se rompan los enlaces. Esta energía cinética es denominada energía de activación.
2. El choque ha de producirse con una orientación adecuada de las moléculas que chocan.