Proteiini cu oh 2 -reaktioyhtälö. Proteiinien kemialliset ominaisuudet. Entsyymien käyttö teollisuudessa

Proteiinin denaturaatio.

Kokeiden esittely esityksestä "Oravat":

Proteiinien koaguloituminen kuumentamalla Proteiinien saostaminen raskasmetallisuoloilla

Proteiinin saostus alkoholilla

Opettaja. Proteiineille on tunnusomaista reaktiot, joiden seurauksena sakka saostuu. Mutta joissakin tapauksissa tuloksena oleva sakka liukenee ylimääräiseen veteen, kun taas toisissa tapahtuu proteiinien peruuttamaton koaguloituminen, ts. denaturaatio. Renaturaatio Tämä on käänteinen denaturaatioprosessi.

Mihin denaturaatio voi johtaa?

Proteiinin antigeenisen herkkyyden rikkominen;

Useiden immunologisten reaktioiden estäminen;

Metabolinen sairaus;

Useiden ruoansulatuselinten limakalvon tulehdus (gastriitti, koliitti);

Kivien muodostuminen (kivissä on proteiinipohja).

Johtopäätös: proteiinien denaturaatio- monimutkainen prosessi, jossa ulkoisten tekijöiden: lämpötilan, kemiallisten reagenssien vaikutuksen, mekaanisen rasituksen ja useiden muiden vaikutuksesta tapahtuu muutos proteiinin makromolekyylin sekundaarisissa, tertiaarisissa ja kvaternaarisissa rakenteissa. Ensisijainen rakenne, ja siksi kemiallinen koostumus proteiini ei muutu. muutos denaturoinnin aikana fyysiset ominaisuudet proteiini, liukoisuus heikkenee, häviää biologista toimintaa, proteiinin makromolekyylin muoto muuttuu, tapahtuu aggregaatiota.

Proteiinien hydrolyysi (luvusta " 8. Kemialliset ominaisuudet proteiini").

Opettaja. Proteiinin hydrolyysi- tämä on ennen kaikkea proteiinimolekyylin yhden tärkeimmistä organisoitumistasoista tuhoutuminen. Proteiinin hydrolyysi- tuhoaminen ensisijainen rakenne proteiinia happojen, alkalien tai entsyymien vaikutuksesta, mikä johtaa α-aminohappojen muodostumiseen, joista se koostui.

Proteiinien värireaktiot (biureetti)

Biureettireaktio

Opettaja. Biureettireaktio- reaktio peptidisidoksiin.

Proteiini + Cu(OH) 2 → liuoksen violetti väri

Biureettireaktion lisäksi on olemassa useita värireaktioita, joiden avulla voidaan todistaa proteiinimolekyylin yksittäisten fragmenttien, esimerkiksi ksantoproteiinin, läsnäolo.

Kokemusesittely esityksestä "Oravat":

ksantoproteiinireaktio

Opettaja. ksantoproteiinireaktio- reaktio aromaattisiin sykleihin.

Proteiini + HNO3 (k) → valkoinen sakka→ keltainen väri → oranssi väri

Proteiinit palavat muodostaen typpeä hiilidioksidi ja vesi sekä eräät muut aineet. Palamiseen liittyy palaneiden höyhenten ominainen haju.

Proteiinit hajoavat (putrefaktiivisten bakteerien vaikutuksesta), kun taas muodostuu metaania (CH 4), rikkivetyä (H 2 S), ammoniakkia (NH 3), vettä ja muita alhaisen molekyylipainon tuotteita.

PÄÄTELMÄ:

PROTEINIT- epäsäännöllisen rakenteen omaavat biopolymeerit, joiden monomeerit ovat 20 aminohappoa erilaisia ​​tyyppejä. Aminohappojen kemiallinen koostumus sisältää: C, O, H, N, S. proteiinimolekyylejä voi muodostaa neljä avaruudellista rakennetta ja suorittaa useita toimintoja solussa ja organismissa: rakentaminen, katalyyttinen, säätely, moottori, kuljetus jne.

Oravat- elämän perusta maapallolla, ovat osa eläinten ja ihmisten ihoa, lihas- ja hermokudosta, hiuksia, jänteitä, verisuonten seinämiä; se on solun rakennuspalikka. Proteiinien roolia on vaikea yliarvioida; elämää planeetallamme voidaan todellakin pitää proteiinikappaleiden olemassaolotapana, jotka suorittavat aineen ja energian vaihtoa ulkoisen ympäristön kanssa.

Koska proteiini sisältää erilaisia funktionaalisia ryhmiä, sitä ei voida katsoa kuuluvan mihinkään aiemmin tutkituista yhdisteluokista. Siinä yhdistyvät eri luokkiin kuuluvien yhdisteiden ominaisuudet painopisteenä. Tämä yhdistettynä sen rakenteen erityispiirteisiin luonnehtii proteiinia aineen kehityksen korkeimpana muotona.

Voit lainata L. Paulingin sanoja: "Hyvällä syyllä voidaan väittää, että proteiinit ovat tärkeimmät aineet, jotka muodostavat eläin- ja kasviorganismien koostumuksen."

Esityksen esittely "Oravat"- PÄÄTELMÄ Lausunnot kuuluisien elämästä ja proteiineista

ihmisistä

"Missä tahansa kohtaamme elämän, löydämme sen liittyvän johonkin proteiinirunkoon."

proteiineja, jotka on rakennettu ....

Proteiinin rakenteessa erotetaan ... rakenteet.

Proteiinien tehtävät kehossa....

Proteiinit; α-aminohappotähteet.

C, H, O, N, S.

Kymmenen tuhatta, miljoonaa.

Vesi, suolaliuokset, hapot; alkalit.

Elävien organismien kudokset: iho, jänteet, lihakset, kynnet, hiukset.

Ensisijainen, toissijainen, tertiäärinen, kvaternäärinen.

Rakentaminen, katalyytti, propulsio, kuljetus, suoja, energia.

Arviointikriteerit:

"5" - kaikki vastaukset ovat oikein; "3" - 3 väärää vastausta;

"4" - 1-2 väärää vastausta; "2" - 4 tai useampi väärä vastaus.

Perustiivistelmä:

Proteiinit ovat monimutkaisia ​​suurimolekyylisiä luonnollisia yhdisteitä, jotka on rakennettu α-aminohappotähteistä, jotka on yhdistetty peptidi- (amidi)sidoksilla - CO - NH -.

Proteiinimolekyyleihin sisältyvien aminohappotähteiden määrä on erilainen: insuliini - 51, myoglobiini - 140. Mr (proteiini) = 10 000:sta useisiin miljooniin.

herra (munanvalkuainen) = 36 000; Mr (lihasproteiini) = 1 500 000.

Hemoglobiini (C738H1166O208N203S2Fe) 4.

Proteiinien rakenteet.

Ensisijainen- aminohappotähteiden vuorottelusekvenssi (kaikki sidokset ovat kovalenttisia, vahvoja).

Toissijainen- polypeptidiketjun muoto avaruudessa (useimmiten spiraali). Proteiiniketju on kierretty spiraaliksi (monien vetysidosten vuoksi). Tertiäärinen- todellinen kolmiulotteinen konfiguraatio, jonka kierretty heliksi ottaa avaruudessa (hydrofobisten sidosten vuoksi), joitain S - S -sidoksia (bisulfidisidoksia).

Kvaternaari- proteiinien makromolekyylit, jotka liittyvät toisiinsa.

Kemialliset ominaisuudet

1) hydrolyysi(lämmitettynä happojen, alkalien liuoksilla, entsyymien vaikutuksesta)

H2N - CH2 - C -: N - CH - C -: N - CH - C = O → H2N - CH2 - C = O +

H2O CH2 H2O CH2OH OH

| | glysiini

tripeptidi

H2N - CH - C = O + H2N - CH - C = O

seriinikysteiini

Proteiinien hydrolyysi pelkistyy poly:n hydrolyysiksi peptidisidokset. Sama pätee proteiinien sulatukseen:

proteiini ↔ aminohapot → veri kaikkiin kehon soluihin ja kudoksiin.

2) denaturaatio - proteiinin luonnollisen rakenteen rikkominen (lämmön ja kemiallisten reagenssien vaikutuksesta)

3) amfoteerinen:

Happojen ominaisuudet

|__________ emästen ominaisuudet

4) proteiinien värireaktiot - laadullisia reaktioita

a) ksantoproteiinireaktio.

Proteiini + HNO3 väk. → keltainen tahra

b) biureettireaktio.

Proteiini + Cu(OH) 2↓ → violetti liuos.

c) polttaminen- palaneiden höyhenten haju.

Johtopäätös: reaktiot väkevän typpihapon (keltainen väri), juuri saostetun kupari(II)hydroksidin (purppuraliuos) ja proteiinin palamisen (palaneiden höyhenten haju) kanssa ovat kvalitatiivisia proteiineille.

Proteiinien rooli solussa.

1. Rakennusmateriaali - kuoren, organellien ja solukalvojen muodostuminen. Verisuonet, jänteet, hiukset rakennetaan.

2. Katalyyttinen rooli - kaikki solukatalyytit ovat proteiineja.

3. Motorinen toiminta - supistuvat proteiinit aiheuttavat liikettä.

4. Kuljetustoiminto - veren proteiini hemoglobiini kiinnittää happea ja kuljettaa sen kaikkiin kudoksiin.

5. Suojaava rooli - vasta-aineiden proteiinikappaleiden tuotanto vieraiden aineiden neutraloimiseksi.

6. Energiarooli: 1 g proteiinia → 17,6 kJ.

1) Biureettireaktio(kaikille proteiineille)

Proteiini + СuSO 4 + NaOH kirkkaan violetti väri

СuSO 4 + 2NaOH Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

sininen sakka

C=O:Cu:O=C C=O:N

N HOH N:O=C

liukoinen kompleksi

kirkkaan violetti väri

2) ksantoproteiinireaktio(proteiineille, jotka sisältävät AA:ta aromaattisen radikaalin kanssa)

proteiini + HNO 3 (k) sedimentti keltainen väri

| || -- H2O | ||

N CH C─ + HONO 2 NCH C─

keltainen väri

Jos lisäät väkevää ammoniakkiliuosta, näkyviin tulee oranssi väri, koska nitrobentseenissä tapahtuu elektronitiheyden muutos.

3) Kysteiinireaktio- reaktio S:tä sisältävään AA-jäännökseen

Proteiini + NaOH + Pb(CH 3 COO) 2 PbS + proteiini

Musta väri

| Pb+PbS

BIOKATALYSI

Yksi elävissä organismeissa tapahtuvien kemiallisten reaktioiden tärkeistä piirteistä on niiden katalyyttinen luonne. Elävää solua voidaan pitää miniatyyrinä katalyyttisenä reaktorina. Ero solun ja kemistin pullon välillä on, että jos kaikki reaktiot pullossa etenevät itsenäisesti (reaktioiden riippumattomuuden perusperiaate toteutetaan), kaikki solussa on yhteydessä toisiinsa.

Tämä ei tapahdu siksi, että fyysisiä lakeja rikotaan tai solu noudattaa muita lakeja - ei, vain lait toimivat elävässä aineessa. Juuri evoluutioprosessissa luonto loi tehokkaan laitteen kaikkien solureaktioiden säätelyyn, jonka avulla koko solu voi hallita tuotteiden suhdetta siten, että kaikki reaktiot toimivat optimaalisesti.

Näin ollen kaikki bio kemialliset reaktiot ovat reaktiot katalyyttinen.

Biologisia katalyyttejä kutsutaan fermenttejä tai entsyymejä.

Periaatteessa solussa tapahtuu samat kemialliset reaktiot kuin kemian laboratoriossa, mutta solussa tapahtuvien reaktioiden olosuhteille on asetettu ankaria rajoituksia, nimittäin T = 37 ◦ C ja P = 1 atm.

Siksi usein laboratoriossa yhdessä vaiheessa tapahtuvat prosessit suoritetaan elävissä soluissa useissa vaiheissa.

Katalyyttisten reaktioiden pohjimmiltaan moninaisuudesta huolimatta on se tosiasia, että lähtöaineet muodostuvat katalyytin kanssa väliyhteys, joka muuttuu suhteellisen nopeasti reaktiotuotteiksi ja regeneroi katalyytin.

Joskus välituoteyhdisteitä voidaan eristää puhtaassa muodossa, mutta yleensä ne koostuvat epästabiileista molekyyleistä, joiden havaitseminen on mahdollista vain erittäin herkkien spektrilaitteiden avulla.

Prosessi, johon osallistuu katalyytti, on syklinen tai pyöreä.

Entsyymiaktiivisuuden mitta on nopeus(1 minuutin aikana muuttuvien substraattimoolien määrä yhtä entsyymimoolia kohden)

Kierrosluku voi olla 108.

Usein useiden katalyyttien syklit kytkeytyvät toisiinsa muodostaen pyöreän prosessin.

Aineet S1 ja S2 muunnetaan tuotteiksi P1 ja P2. Tämän muunnoksen aikana ensimmäinen S1 reagoi kolmannen aineen X ja katalyytin E1 kanssa muodostaen välituotteen M1, joka puolestaan ​​muunnetaan katalyytin E2 avulla välituotteeksi M2 jne.

Katalyytin kiihdytysvaikutus liittyy aktivaatioenergian (tämä on lisäenergia, joka on välitettävä yhteen mooliin ainetta, jotta aineen hiukkaset muuttuvat reaktiivisiksi ja voivat ylittää energiaesteen) vähenemiseen reaktiosta).

Entsyymien tärkeimmät ominaisuudet ovat:

Tehokkuus, joka koostuu kiihtyvyysasteesta (100 miljoonan kertainen kiihtyvyys).

Lisääntynyt substraattispesifisyys. Entsyymit erottavat substraatin biologisen tunnistamisen (komplementaarisuuden) avulla.

Katalysoidun reaktion lisääntynyt spesifisyys. Useimmat entsyymit nopeuttavat yhden tyyppistä reaktiota.

Lisääntynyt spesifisyys optisille isomeereille (vasen ja oikea isomeerit voidaan tunnistaa).

Syynä entsyymien kaikkiin ainutlaatuisiin ominaisuuksiin on niiden tilarakenne. Nämä ovat yleensä pallomaisia ​​proteiineja, jotka ovat paljon substraattia suurempia. Tämä seikka johtaa aktiivisen keskuksen muodostumiseen entsyymin pinnalle evoluution aikana, joka on komplementaarinen substraatin kanssa. Tämä on lukko ja avain.

Ehdollisesti aktiiviset keskukset jaetaan: sitoviin ja katalyyttisiin.

Sitoutumiskeskus sitoo substraatin ja suuntaa sen optimaalisesti suhteessa katalysoituun ryhmään, kun taas kaikki aktiiviset ryhmät ovat keskittyneet katalysoivaan keskukseen.

Jos reaktiota varten on tarpeen suorittaa (proteiinien, lipidien) hydrolyysi, katalysoitu keskus muodostuu AA-tähteiden sivuradikaaleista.

Tässä tapauksessa entsyymi koostuu vain polypeptidiketjuista. Hydrolyyttisten reaktioiden lisäksi tapahtuu kuitenkin myös muita: redox-reaktioita, minkä tahansa ryhmien siirtoreaktioita.

Näissä tapauksissa entsyymit sisältävät ei-proteiinin osan. Tämä osa on koentsyymi(r-tekijä, proteettinen ryhmä). Proteiiniosa tarjoaa sitovan vaikutuksen ja koentsyymi katalyyttisen vaikutuksen. Proteiini osa apoentsyymi.

Apoentsyymi + koentsyymi ↔holoentsyymi

1. Tunnistettavat laadulliset reaktiot, reagenssit ja tunnistusominaisuudet on määriteltävä tunnistettavien aineiden mukaan.

Meidän tapauksessamme voimme käyttää seuraavia reaktioita:

2. Ehdota kaavion muodossa tehokkain järjestys näiden yhdisteiden määrittämiseksi.

3. Ilmoita reaktioprosessi, olosuhteet ja kirjoita reaktioyhtälö, joka ilmaisee tunnusomaisen tunnisteen.

Liukoisten proteiinien alustavana kokeena voit käyttää denaturoitumista (laskostumista) aiheuttavia reagensseja: termisiä tai kemiallisia.

Tätä ongelmaa ratkaistaessa analyysivaihtoehdot ovat mahdollisia.

Vaihtoehto 1. Pullojen sisällön tunnistamisjärjestys voi olla seuraava:

1. Suoritamme alustavan testin proteiinien esiintymisen varalta. Näyte jokaisesta neljästä pullosta kuumennetaan alkoholilampun liekissä. Koeputkissa, joissa on proteiiniliuoksia, havaitaan denaturoitumista (proteiini koaguloituu ja menettää liukoisuutensa). Koeputkissa, joissa on näytteitä muista aineista, ei havaita muutoksia.

2. Tunnistamme proteiinit käyttämällä niiden eroja aminohappokoostumuksessa. Suoritamme ksantoproteiinireaktion proteiininäytteillä. Koeputkessa, jossa on munanvalkuaisliuosta, havaitaan alun perin muodostuneen keltaisen sakan liukeneminen ja oranssin värin ilmestyminen, koska munanvalkuaisen koostumus sisältää aromaattisia happoja (tyr, phen, tri). Gelatiini ei sisällä aromaattisia aminohappoja, niiden läsnäolotesti on negatiivinen.

3. Tunnistamme pullojen sisällön glukoosilla ja aminohapolla käyttämällä reaktiota ninhydriinin kanssa. Glysiinillä varustetussa koeputkessa näkyy tyypillinen violetti väri.

4. Vahvistamme glukoosin läsnäolon jäljellä olevassa pullossa. Glukoosi kuuluu pelkistäviin monosakkarideihin, joten sen tunnistamiseksi voit käyttää joko "hopeapeili"-reaktiota (vesihauteessa kuumennettaessa koeputken seinille ilmestyy tyypillinen hopeapeilipinnoite) tai "kuparia". peili”-reaktio (kun sitä kuumennetaan alkoholilampun liekissä, tyypillinen oksidisakka näyttää kuparin (I) tiilenpunaiselta).

Vaihtoehto 2.

1. Määritämme yhdisteen kuulumisen proteiinien ryhmään käyttämällä biureettireaktiota juuri saostetun kupari(II)hydroksidin kanssa. Koeputkissa, joissa on proteiiniliuosnäytteitä, ilmestyy tyypillinen violetti rengas. Glukoosia sisältävässä koeputkessa kupari(II)hydroksidin sinisen sakan liukeneminen ja ruiskukansinisen värin ilmaantuminen johtuen monimutkainen yhdiste- kuparisakkaraatti, tummansininen väri ilmestyy koeputkeen, jossa on aminohappo, koska muodostuu monimutkainen yhdiste - kupariglysinaatti.

2. Vahvistamme glukoosin läsnäolon. Kuumennamme molemmat koeputket alkoholilampun liekissä. Glukoosia sisältävään koeputkeen muodostuu tyypillinen tiilenpunaisen kupari(II)oksidin sakka, koska glukoosi kuuluu pelkistäviä monosakkaridien ryhmään.

3. Tunnistamme proteiinit käyttämällä niiden eroja aminohappokoostumuksessa. Uusilla proteiiniliuosnäytteillä suoritamme ksantoproteiinireaktion (katso variantti 1).

Aminohapon tarkempaa tunnistamista varten voit ottaa uuden näytteen ja suorittaa reaktion ninhydriiniliuoksella.

Muita muunnelmia, jotka eroavat reaktioiden ja reagenssien järjestyksestä, ei suljeta pois.

Värireaktioiden merkitys on siinä, että niiden avulla voidaan havaita proteiinin esiintyminen biologisissa nesteissä, liuoksissa ja määrittää erilaisten luonnollisten proteiinien aminohappokoostumus. Näitä reaktioita käytetään proteiinin ja sen aminohappojen sekä kvalitatiiviseen että kvantitatiiviseen määritykseen. Jotkut reaktiot ovat luontaisia ​​​​ei vain proteiineille, vaan myös muille aineille, esimerkiksi fenoli, kuten tyrosiini, antaa vaaleanpunaisen punaisen värin Millonin reagenssilla, joten minkä tahansa reaktion suorittaminen proteiinin läsnäolon toteamiseksi ei riitä.

Värireaktioita on kahta tyyppiä: 1) universaali - biureetti (kaikille proteiineille) ja ninhydriini (kaikille proteiineille) A-aminohapot ja proteiinit); 2) spesifinen - vain tietyille aminohapoille sekä proteiinimolekyylissä että yksittäisten aminohappojen liuoksissa, esimerkiksi Fohl-reaktio (heikosti sidottua rikkiä sisältäville aminohapoille), Millon-reaktio (tyrosiinille), Sakaguchi-reaktio ( arginiinille) jne.

Kun suoritat proteiinien ja aminohappojen värireaktioita, sinun on ensin laadittava seuraava taulukko:

Proteiinien värireaktiot (laadulliset reaktiot)

Proteiinien värireaktiot Koe 1. Biureettireaktio.

Biureettireaktio- korkea laatu kaikkeen poikkeuksetta oravia, sekä niiden epätäydelliset tuotteet hydrolyysi jotka sisältävät vähintään kaksi peptidisidokset.

Menetelmän periaate. Biureettireaktio johtuu peptidisidosten läsnäolosta proteiineissa (-CO-NH-), jotka muodostuvat emäksisessä ympäristössä kuparisulfaatti (II) punavioletin väristen kuparisuolojen kanssa. komplekseja. Biureettireaktion antavat myös esimerkiksi jotkut ei-proteiiniaineet biureetti(NH2-CO-NH-CO-NH2), oksamidi(NH2CO-CO-NH2), sarja aminohappoja (histidiini, seriini, treoniini, asparagiini).

Biureettireaktio glysiinin kanssa

Työn järjestys.

Sama tilavuus 10 % liuosta lisätään 1 ml:aan tutkittua 1 % proteiiniliuosta. natriumhydroksidia(NaOH) alkali ja sitten 2-3 tippaa 1 % liuosta kuparisulfaatti(CuS04). laimea, lähes väritön kuparisulfaattiliuos.

Positiivisella reaktiolla tulee violetti väri punaisella tai sinisellä sävyllä.

Kokemus 2.Reaktio"heikosti sitoutuneeksi rikiksi".

Menetelmän periaate. Tämä on reaktio kysteiinille ja kystiinille. Alkalisen hydrolyysin aikana kysteiinissä ja kystiinissä oleva "heikosti sitoutunut rikki" hajoaa melko helposti, jolloin muodostuu rikkivetyä, joka reagoiessaan alkalin kanssa tuottaa natrium- tai kaliumsulfideja. Kun lyijy(II)asetaattia lisätään, muodostuu harmaanmusta lyijy(II)sulfidin sakka.

Työn järjestys.

Kaada 1 ml laimentamatonta kanaproteiinia koeputkeen, lisää 2 ml 20 % natriumhydroksidiliuosta. Seosta keitetään varovasti (jotta seosta ei heittäisi pois).

Tällöin vapautuu ammoniakkia, joka havaitaan koeputken aukkoon tuodun märän lakmuspaperin sinisellä (älä koske seinään). Syntynyt pieni sakka liukenee kiehuessaan ja sitten lisätään 0,5 ml lyijy(II)asetaattiliuosta. Havaitaan harmaasusta lyijy(II)sulfidin sakka:

Reaktiokemia:

Kaada 1 ml koeputkeen. lisää laimentamatonta kanaproteiinia 2 ml. väkevöity alkaliliuos, laita useita kattiloita. Kuumaan liuokseen lisätään natriumplumbiittiliuos - muodostuu kellanruskea tai musta väri. (Natriumplumbiitti valmistetaan seuraavasti: alkaliliuosta lisätään tipoittain 1 ml:aan lyijyasetaattia, kunnes ensin saostunut lyijyhydroksidi liukenee).

Jos proteiinimolekyylissä on rikkiä sisältäviä aminohappoja (kystiini, kysteiini), rikki hajoaa vähitellen näistä aminohapoista ionin muodossa hapetustilassa - 2, jonka läsnäolo havaitaan lyijy-ionilla. , joka muodostaa mustaa liukenematonta lyijysulfidia rikki-ionin kanssa:

Pb (CH 3 COO) 2 + 2 NaOH Pb (OH) 2 + 2 CH 3 COONa,

Pb (OH) 2 + 2NaOH Na 2 PbO 2 + H 2 O,

Na2S + Na2PbO2 + 2H20PbS + 4NaOH.

Kokemus 3. Proteiinien ksantoproteiinireaktio.

Menetelmän periaate. Tätä reaktiota käytetään aromaattisia radikaaleja sisältävien a-aminohappojen havaitsemiseen. Tyrosiini, tryptofaani, fenyylialaniini muodostavat vuorovaikutuksessa väkevän typpihapon kanssa nitrojohdannaisia, joilla on keltainen väri. Emäksisessä ympäristössä näiden a-aminohappojen nitrojohdannaiset tuottavat oranssinvärisiä suoloja. Esimerkiksi gelatiini, joka ei sisällä aromaattisia aminohappoja, ei anna ksantoproteiinitestiä.

Työn järjestys.

1 ml:aan kananmunan 10 % proteiiniliuosta lisätään 0,5 ml väkevää typpihappoa. Proteiinin koaguloitumisen seurauksena putken sisältöön muodostuu valkoinen sakka tai sameus. Kuumennettaessa liuos ja sakka muuttuvat kirkkaan keltaisiksi. Tässä tapauksessa sakka liukenee lähes täysin hydrolyysin seurauksena. Jäähdytyksen jälkeen lisätään 1–2 ml 20-prosenttista natriumhydroksidiliuosta (kunnes liuoksesta tulee oranssia väriä).

Harkitse ksantoproteiinireaktion mekanismia tyrosiiniradikaalissa:

Reaktion kemia:

Kokeen tekeminen: tee johtopäätös ja kirjoita reaktioyhtälö.

Kokemus 4. Adamkevichin reaktio (tryptofaanin esiintymisestä proteiineissa).

Menetelmän periaate. Tryptofaania sisältävät proteiinit glyoksyyli- ja rikkihapon läsnä ollessa antavat punaisen violetin värin. Reaktio perustuu tryptofaanin kykyyn olla vuorovaikutuksessa happamassa ympäristössä glyoksyylihapon aldehydien kanssa (joka on väkevän etikkahapon epäpuhtaus) muodostaen värillisiä kondensaatiotuotteita. Reaktio etenee yhtälön mukaisesti:

Gelatiini ei anna tätä reaktiota, koska. se ei sisällä tryptofaania. Väri tulee tryptofaanin reaktiosta glyoksyylihapon kanssa, joka on aina etikkahapon epäpuhtaudessa.

Sama reaktio tryptofaanille voidaan suorittaa käyttämällä formaldehydiä etikkahapon sijasta, 2,5-prosenttista väkevää H 2 SO 4 -liuosta. Sekoita liuos ja 2-3 minuutin kuluttua. lisää ravistellen 10 tippaa 5 % natriumnitriittiä. Kehittyy intensiivinen violetti väri, joka perustuu menetelmän periaate reaktiot.

Työn järjestys.

Kaada muutama tippa laimentamatonta proteiinia koeputkeen ja lisää 2 ml. jääetikkaa ja muutama tippa glyoksyylihappoa. Seosta kuumennetaan hieman, kunnes muodostunut sakka liukenee, jäähdytetään ja kallistamalla koeputkea voimakkaasti kaadetaan väkevää H 2 SO 4:ää varovasti seinää pitkin, jotta molemmat nesteet eivät sekoitu.

5-10 minuutin kuluttua kahden kerroksen välisessä rajapinnassa havaitaan punaviolettirenkaan muodostumista.

Kokemus 5. Ninhydriinireaktio.

Menetelmän periaate. a-aminohapot reagoivat ninhydriinin kanssa muodostaen sinivioletin kompleksin (Ruemannin purppura), jonka värin voimakkuus on verrannollinen aminohapon määrään. Reaktio tapahtuu kaavion mukaisesti:

Reaktion kemia :

Reaktiota ninhydriinin kanssa käytetään a-aminohappojen visuaaliseen havaitsemiseen kromatogrammeilla (paperilla, ohuella kerroksella) sekä aminohappopitoisuuden kolorimetriseen määritykseen reaktiotuotteen värin intensiteetillä.

Tämän reaktion tuote sisältää alkuperäisen aminohapon radikaalin (R), joka aiheuttaa erilaisia ​​värejä: sinistä, punaista jne. yhdisteet, jotka syntyvät aminohappojen reaktiosta ninhydriinin kanssa.

Tällä hetkellä ninhydriinireaktiota käytetään laajasti sekä yksittäisten aminohappojen löytämiseen että niiden määrän määrittämiseen.

Työn järjestys.

1 ml kananmunan proteiinin 1-10-prosenttista laimennettua liuosta ja 1-2 ml ninhydriinin 1-prosenttista asetoniliuosta kaadetaan koeputkeen. Putken sisältö sekoitetaan ja kuumennetaan varovasti vesihauteessa 2-3 minuuttia, kunnes ilmaantuu sinivioletti väri, joka osoittaa α -aminohappoja.

Kokeen tekeminen: tee johtopäätös ja kirjoita reaktioyhtälö.

Koe 6. Sakaguchin reaktio.

Menetelmän periaate. Tämä reaktio aminohappoarginiiniksi perustuu arginiinin vuorovaikutukseen a-naftolin kanssa hapettavan aineen läsnä ollessa. Sen mekanismia ei ole vielä täysin selvitetty. Ilmeisesti reaktio suoritetaan seuraavan yhtälön mukaisesti:

Koska kinoni-imiinien johdannaiset (tässä tapauksessa naftokinoni), joissa iminoryhmän –NH- vety on korvattu alkyyli- tai aryyliradikaalilla, ovat aina keltaisen punaisen sävyisiä, niin oranssinpunainen ilmeisesti liuoksen väri Sakaguchi-reaktion aikana johtuu täsmälleen naftokinoni-imiinijohdannaisen ilmaantumisesta. Mahdollisuutta vieläkin monimutkaisemman yhdisteen muodostumiseen arginiinitähteen ja a-naftolin bentseenirenkaan jäljellä olevien NH-ryhmien hapettumisen vuoksi ei kuitenkaan suljeta pois:

Työn järjestys.

2 ml:aan. Lisää 2 ml 1 % laimennettua kananmunaproteiiniliuosta. 10 % natriumhydroksidia (NaOH) ja muutama tippa 0,2 % alkoholiliuosta α -naftoli. Sekoita putken sisältö hyvin. Kaada sitten 0,5 ml. natriumhypobromiitti (NaBrO) tai natriumhypokloriitti (natriumhypokloorihappo - NaOCl), sekoita. Punainen, vähitellen lisääntyvä väri näkyy välittömästi.

1 ml 40 % urealiuosta lisätään välittömästi stabiloimaan nopeasti kehittyvä oranssinpunainen väri.

Tämä reaktio on ominaista yhdisteille, jotka sisältävät guanidiinitähteen

NH \u003d C -NH2,

ja osoittaa arginiinin aminohapon läsnäolon proteiinimolekyylissä:

NH = C-NH-(CH2)3-CH-COOH

Kokeen tekeminen: tee johtopäätös ja kirjoita reaktioyhtälö.