Лабораторна робота № 1
КОЛЬОРОВІ РЕАКЦІЇ НА БІЛКИ
Мета роботи:вивчення кольорових реакцій, які підтверджують наявність у білковій молекулі пептидного зв’язку, залишків ароматичних амінокислот, триптофану, сульфурвмісних амінокислот, аргініну, гістидину і тирозину.
Кольорові реакції на білки обумовлені наявністю в молекулі білка тієї чи іншої амінокислоти або утвореного ними хімічного угрупування. Тому кольорові реакції на білки використовують для доказу білкової природи речовини, визначення якісного та кількісного амінокислотного складу різноманітних природних білків.
Дослід 1. Біуретова реакція (реакція Піотровського). Якщо додати у лужний розчин білка розчин купрум (ІІ) сульфату, рідина набуває фіолетового забарвлення. Реакція зумовлена наявністю в молекулі білка пептидних зв’язків –СО-NH-, які при взаємодії з іонами купруму утворюють забарвлені комплексні сполуки.
Хід роботи В пробірку наливають 1 мл розведеного яєчного білка, 1 мл 10%-го розчину натрій гідроксиду та 1-2 краплини 1%-го розчину купрум (ІІ) сульфату. Під час перемішування з’являється фіолетове забарвлення.
Дослід 2. Ксантопротеїнова реакція. Більшість білків під час нагрівання з концентрованою нітратною кислотою дають жовте забарвлення, яке при додаванні розчину лугу або амоніаку переходить в помаранчеве. Ця реакція характерна для ароматичного ядра циклічних амінокислот (фенілаланіну, тирозину і триптофану), які містяться майже у всіх білках. Під час дії концентрованою нітратною кислотою на ці амінокислоти відбувається нітрування їх ароматичного ядра з утворенням нітросполук жовтого кольору, які під час додавання лугу перетворюються в солі хіноїдної структури, забарвлені в помаранчевий колір. Аналогічно перебігає реакція нітрування фенілаланіну та триптофану. Ксантопротеїнова реакція спостерігається на шкірі, нігтях, вовні, якщо попасти на них концентрованою нітратною кислотою (жовте забарвлення). Білки, у складі яких циклічні амінокислоти відсутні, не дають ксантпротеїнової реакції. До таких білків відносяться желатин, сальмін тощо. Хід роботи В пробірку наливають 5 крапель яєчного білка, додають 2-3 краплі концентрованої нітратної кислоти і нагрівають. Поступово з’являється лимонно-жовте забарвлення. Після охолоджування і додавання 5-10 крапель 30%-го розчину NaOH з’являється помаранчеве забарвлення. Дослід 3. Реакція Адамкевича на триптофан. Амінокислота триптофан, реагуючи з гліоксалевою кислотою, завжди присутньою у вигляді домішки у концентрованій оцтовій кислоті, утворює червоно-фіолетові продукти конденсації. Інтенсивність здобутого забарвлення залежить від кількості триптофану в білку. Вміст триптофану в яєчному та соєвому білках в два рази більший, ніж у пшеничному. В желатині триптофан відсутній.
Хід роботи У пробірку наливають 5 крапель яєчного білка, додають 5 крапель концентрованої оцтової кислоти, трохи нагрівають, потім обережно підшаровують однаковим обсягом концентрованої сульфатної кислоти. На межі двох шарів рідини з’являється червоно-фіолетове кільце. Концентрована сульфатна кислота вживається як водовіднімаючий засіб.
Дослід 4. Реакція Фоля на сульфурвмісні амінокислоти. Під час кіп’ятіння амінокислот цистеїну та цистину в лужному середовищі від них легко відщеплюється сірка у вигляді гідроген сульфіду, який у лужному середовищі утворює натрій сульфід. Натрій сульфід при взаємодії з плюмбум ацетатом утворює бурий або чорний осад плюмбум сульфіду. Інтенсивність забарвлення залежить від кількості сульфурвмісних амінокислот у складі білка та від концентрації білка у розчині. Желатин майже не містить сульфурвмісних амінокислот і тому не дає реакцію Фоля. Хід роботи У пробірку вносять 5 крапель розчину яєчного білка, 5 крапель 30%-го розчину натрій гідроксиду, 1 краплю розчину плюмбум ацетату і нагрівають до появи чорного осаду плюмбум сульфіду.
Результати лабораторної роботи слід записати у вигляді таблиці 2.
Таблиця 2.
Завдання для самостійної роботи: вивчити теоретичний матеріал за темою, підготувати відповіді на контрольні питання.
Контрольні питання 1. Який тип зв’язку лежить в основі первинної структури молекули білка? За допомогою якої кольорової реакції його можна визначити? Наведіть схему цієї реакції. 2. Наведіть схему кольорової реакції, що дозволяє підтвердити наявність у складі білкової молекули залишків ароматичних амінокислот. 3. Наведіть приклад дипептиду, що вміщує залишок фенілаланіну. Напишіть для цього дипептиду якісну реакцію, що підтверджує наявність цієї амінокислоти в складі дипептиду. 4. За допомогою якої якісної реакції можна виявити у складі білкової молекули амінокислоти триптофану? Напишіть схему цієї реакції. 5. Які сульфурвмісні амінокислоти постійно зустрічаються у складі природних білків? Наведіть формули цих амінокислот. За допомогою якої кольорової реакції можна довести їх наявність у складі білкової молекули?
|
