Для чего используют ксантопротеиновую реакцию к какому типу реакций ее относят
ЦВЕТНЫЕ И ИМЕННЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ
История химии в школьном курсе
РЕАКЦИЯ ПИОТРОВСКОГО (БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ)
В белках аминокислоты связаны друг с другом по типу полипептидов и дикетопиперазинов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепления молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:
Образующаяся группа –С(О)–NН– называется пептидной группой, связь С–N, соединяющая остатки млекул аминокислот, – пептидной связью.
При взаимодействии дипептида с новой молекулой аминокислоты получается трипептид и т. д.
Дикетопиперазины образуются при взаимодействии двух молекул аминокислот с отщеплением двух молекул воды:
Дикетопиперазины были выделены из белков Н.Д.Зелинским и В.С.Садиковым в 1923 г.
Наличие в белке повторяющихся пептидных групп подтверждается тем, что белки дают фиолетовое окрашивание при действии небольшого количества раствора медного купороса в присутствии щелочи (биуретовая реакция).
Реакция идет по схеме:
Это реакция на цистеин и цистин. При щелочном гидролизе «слабосвязанная сера» в цистеине и цистине достаточно легко отщепляется, в результате чего образуется сероводород, который, реагируя со щелочью, дает сульфиды натрия или калия. При добавлении ацетата свинца(II) образуется осадок сульфида свинца(II) серо-черного цвета.
Описание опыта. В пробирку наливают 1 мл раствора цистина, прибавляют 0,5 мл 20%-го раствора гидроксида натрия. Смесь нагревают до кипения, а затем добавляют 0,5 мл раствора ацетата свинца(II). Наблюдается выпадение серо-черного осадка сульфида свинца(II):
Описание опыта. В пробирку наливают 5 капель 1%-го раствора глицина и прибавляют 1 каплю индикатора метилового красного. Раствор окрашивается в желтый цвет (нейтральная среда). К полученной смеси добавляют равный объем 40%-го раствора формальдегида (формалин). Появляется красное окрашивание (кислая среда):
Это реакция на аминокислоту глицин.
В таких солях ион меди координационными связями соединен с аминогруппами.
Описание опыта. В пробирку наливают 3 мл 3%-го раствора сульфата меди(II), добавляют несколько капель 10%-го раствора гидроксида натрия до образования голубого осадка. К полученному осадку гидроксида меди(II) приливают 0,5 мл концентрированного раствора глицина. При этом образуется темно-синий раствор глицината меди:
Описание опыта. В пробирку наливают 1 мл раствора тирозина и добавляют 0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Смесь нагревают до появления желтой окраски. После охлаждения добавляют 1–2 мл 20%-го раствора гидроксида натрия до появления оранжевой окраски раствора:
Описание опыта. В пробирку наливают около
0,5 мл раствора уксуснокислого свинца и прибавляют раствор едкого кали до растворения образовавшегося осадка гидроксида свинца. В другую пробирку наливают
Триптофан, реагируя в кислой среде с альдегидами, образует окрашенные продукты конденсации. Например, с глиоксиловой кислотой (являющейся примесью к концентрированной уксусной кислоте) реакция протекает по уравнению:
По аналогичной схеме протекает и реакция триптофана с формальдегидом.
В ходе проведенного исследования мы выявили по литературным источникам имеющуюся информацию о цветных качественных реакциях на белковые аминокислоты; выполнили ряд перечисленных реакций и составили базу данных. Эта база может быть использована в школьной практике как в теоретическом плане, так и в практическом, т. к. мы приводим краткие, но подробные описания выполнения всех опытов.
Из предложенных 18 качественных реакций каждая практически осуществима в школьном курсе химии и имеет важное практическое значение. Сопровождение реакций химическими уравнениями конкретизирует и углубляет знания по биологической и органической химии, особенно знания учащихся специализированных биологических и химических классов.
Использованная литература
Ермаков А.Н., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И., Мирри И.К. Методы биохимического исследования растений. М.,1952, 520 с.
Полянская А.С., Шевелева А.О. Методическая разработка по лабораторным работам: «Аминокислоты» и «Белки». Л., 1976, 37 с.
Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии. 1999, 541 с.
Руководство к практическим занятиям по органической химии. Под ред. В.М.Родионова. М., 1954, 111 с.
Соловьев Н.А. Лабораторные работы по биологической химии. Методическая разработка. СПб., 1996, 70 с.
Филиппович Ю.Б., Егорова Т.А., Севастьянова Г.А. Практикум по общей биохимии. М., 1982, 311 с.
З.Саитов, С.В.Телешов, Б.Харитонцев,
секция «Юный химик» РХО им. Д.И.Менделеева (г. Тобольск)
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ
Смотреть что такое «КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ» в других словарях:
ксантопротеиновая реакция — ksantoproteininė reakcija statusas T sritis chemija apibrėžtis Spalvinė baltymų reakcija su HNO₃. atitikmenys: angl. xanthoproteic reaction rus. ксантопротеиновая реакция … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Ксантопротеиновая реакция — цветная качественная реакция (появление жёлтого окрашивания), которую дают растворы белка при кипячении с концентрированной азотной кислотой. После добавления концентрированной щёлочи жёлтое окрашивание переходит в оранжевое. Реакция… … Большая советская энциклопедия
ксантопротеиновая реакция — метод определения циклических аминокислот, основанный на способности тирозина, триптофана и фенилаланина давать желтое окрашивание при нагревании с концентрированной азотной кислотой; используется также для обнаружения белка … Большой медицинский словарь
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ ПРОБА — КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ ПРОБА, или реакция Мульдера (Mulder), цветная реакция на белки, обусловленная присутствием в них ароматических (гл. обр. тирозин) и нек рых гетероциклических (триптофан) групп. К испытуемому веществу прибавляют концентрированной … Большая медицинская энциклопедия
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА — ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА. Содержание: Методика гистологич. исследований. 242 Теоретические основы Г. т. 246 Гистохимия. 253 Краски, употребляемые в Г. т. 258 Гистологическая техник а техника изучения… … Большая медицинская энциклопедия
Мандаринаж — I см. также Печатание тканей. II Этим именем называется прием окрашивания шелка и шерсти в очень прочный и красивый желтый цвет нагреванием с азотной кислотой. В данном случае утилизируется характерная для всех протеиновых веществ так называемая… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Шерсть* — (сельскохоз.) Ш. в общежитии называется связное собрание тонких, мягких, извитых волокон. В таком смысле говорится как о растительной, так и животной Ш. Ниже будет рассмотрена только животная Ш. и главным образом Ш. овечья. Под Ш. овцы понимают… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Шерсть — (сельскохоз.) Ш. в общежитии называется связное собрание тонких, мягких, извитых волокон. В таком смысле говорится как о растительной, так и животной Ш. Ниже будет рассмотрена только животная Ш. и главным образом Ш. овечья. Под Ш. овцы понимают… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
АЗОТНАЯ КИСЛОТА — АЗОТНАЯ КИСЛОТА, или крепкая водка, HNOj, в виде аммониевых, щелочных и щелочно земельных солей, называемых селитрами, встречается повсеместно в почве; известны (единственные) залежи селитры в Чили. А. к. получена Гебером в VIII в.; состав А. к.… … Большая медицинская энциклопедия
Ксантопротеиновая реакция
Смотреть что такое «Ксантопротеиновая реакция» в других словарях:
ксантопротеиновая реакция — ksantoproteininė reakcija statusas T sritis chemija apibrėžtis Spalvinė baltymų reakcija su HNO₃. atitikmenys: angl. xanthoproteic reaction rus. ксантопротеиновая реакция … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ксантопротеиновая реакция — метод определения циклических аминокислот, основанный на способности тирозина, триптофана и фенилаланина давать желтое окрашивание при нагревании с концентрированной азотной кислотой; используется также для обнаружения белка … Большой медицинский словарь
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ — цветная качеств. р ция на белки. Для ее осуществления к р ру белка прибавляют конц. HNO3 до тех пор, пока не прекратится образование осадка, к рый при нагр. окрашивается в желтый цвет. Окраска возникает в результате нитрования ароматич. колец… … Химическая энциклопедия
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ ПРОБА — КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ ПРОБА, или реакция Мульдера (Mulder), цветная реакция на белки, обусловленная присутствием в них ароматических (гл. обр. тирозин) и нек рых гетероциклических (триптофан) групп. К испытуемому веществу прибавляют концентрированной … Большая медицинская энциклопедия
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА — ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА. Содержание: Методика гистологич. исследований. 242 Теоретические основы Г. т. 246 Гистохимия. 253 Краски, употребляемые в Г. т. 258 Гистологическая техник а техника изучения… … Большая медицинская энциклопедия
Мандаринаж — I см. также Печатание тканей. II Этим именем называется прием окрашивания шелка и шерсти в очень прочный и красивый желтый цвет нагреванием с азотной кислотой. В данном случае утилизируется характерная для всех протеиновых веществ так называемая… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Шерсть* — (сельскохоз.) Ш. в общежитии называется связное собрание тонких, мягких, извитых волокон. В таком смысле говорится как о растительной, так и животной Ш. Ниже будет рассмотрена только животная Ш. и главным образом Ш. овечья. Под Ш. овцы понимают… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Шерсть — (сельскохоз.) Ш. в общежитии называется связное собрание тонких, мягких, извитых волокон. В таком смысле говорится как о растительной, так и животной Ш. Ниже будет рассмотрена только животная Ш. и главным образом Ш. овечья. Под Ш. овцы понимают… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
АЗОТНАЯ КИСЛОТА — АЗОТНАЯ КИСЛОТА, или крепкая водка, HNOj, в виде аммониевых, щелочных и щелочно земельных солей, называемых селитрами, встречается повсеместно в почве; известны (единственные) залежи селитры в Чили. А. к. получена Гебером в VIII в.; состав А. к.… … Большая медицинская энциклопедия
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ
Ксантопротеиновая реакция открывает наличие в белках циклических аминокислот – триптофана, фенилаланина, тирозина, содержащих в своем составе ароматическое ядро.
Реакция носит название от греч. слова Xanthos – желтый. Ряд белков при добавлении к ним концентрированной азотной кислоты при нагревании дают желтое окрашивание, которое может переходить в оранжевое в щелочной среде.
Реакция вызвана нитрованием бензольного ядра указанных циклических аминокислот и образованием нитросоединений желтого цвета.
Тирозин Динитротирозин (желт.цв.)
При подщелачивании возникает хиноидная структура, окрашенная в оранжевый цвет.
Натриевая соль динитротирозина хиноидной структуры (оранжевого цвета)
Аналогично протекает реакция нитрования триптофана.
Ксантопротеиновую реакцию дают почти все белки. Ксантопротеиновая реакция обуславливает появление желтого окрашивания при попадании концентрированной азотной кислоты на кожу, ногти. Эту реакцию могут давать и более простые ароматические соединения (например, фенолы).
Исключение составляют клупеин и сальмин (из группы протаминов) и желатина, в молекуле которых почти полностью отсутствуют ароматические аминокислоты.
Ход работы: К раствору белка 1 мл прилить 5-6 капель концентрированной азотной кислоты, белок выпадает в осадок. При подогревании (осторожно) раствор окрашивается в желтый цвет. После охлаждения в пробирку наливают по каплям 10% раствор едкого натра до появления оранжевого окрашивания вследствие образования натриевой соли динитротирозина.
Работа 3. Ксантопротеиновая реакция (реакция Мульдера)
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АМИНОКИСЛОТЫ И БЕЛКИ
Цель работы: изучить качественные реакции, используемые для обнаружения белков и определения их аминокислотного состава
Цветные реакции
Для обнаружения белка применяют цветные реакции, которые делят на два типа: общие или универсальные и специфические. К универсальным реакциям относятся биуретовая (на пептидную связь) и нингидрировая (на α-аминокислоты). С их помощью можно обнаружить любой белок. К специфическим относятся реакции на отдельные аминокислоты, которые позволяют обнаружить специфические функциональные группы в составе радикалов аминокислот.Цветные реакции на белки лежат в основе методов установления белковой природы веществ, изучения аминокислотного состава и количественного содержания белков.
Работа 1. Биуретовая реакция (реакция Пиотровского).
В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза (полипептиды) дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с сульфатом меди. Реакция обусловлена присутствием в балках пептидных связей, которые образуют окрашенные солеобразные комплексные соединения. Интенсивность окраски зависит от количества пептидных связей в молекуле и количества медной соли.
Свое название реакция получила от производного мочевины – биурета, который дает эту реакцию. Биурет образуется при нагревания мочевины с отщеплением от нее аммиака:
1 
Две молекулы диенольной формы биурета взаимодействуют с образующимся в щелочной среде гидроксидом меди (II). Продуктом реакции является комплексное соединение (окрашенная медно-натриевая соль биурета), в котором координационные связи образованы за счет электронных пар атомов азота иминных групп:
1 
Подобным образом построены окрашенные медно-натриевые соли пептидов и белков.
Биуретовую реакцию дает также аспарагин (амид аспарагиновой кислоты) и аминокислоты гистидин, серии, треонин.
Ход работы. В одну пробирку наливают 10-12 капель раствора яичного или растительного белка, в другую насыпают 20-30 мг мочевины и нагревают на спиртовке до исчезновения запаха аммиака и охлаждают. В обе пробирки добавляют по 10 капель 10-процентного раствора гидроксида натрия и по 1-2 капли 1-процентного раствора сульфата меди (II). В обеих пробирках появляется сине-фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание.
Работа 2. Нингидриновая реакция.
Белки, полипептиды и аминокислоты при нагревании с нингидрином дают синее и сине-фиолетовое окрашивание. Нингидриноваяреакция обусловлена наличием α-аминокислот и является одной из наиболее чувствительных для обнаружения α-аминогрупп.
Сущность реакции заключается в том, что α-аминокислоты и пептиды, реагируя с нингидрином, подвергаются окислительному дезаминированию и декарбоксилированию:
Восстановленный нингидрин взаимодействует с аммиаком и второй молекулой нингидрина, в результате чего образуется сложное окрашенное соединение мурексидного строения:
1 
Ход работы. В две пробирки наливают: в одну 10 капель раствора яичного или растительного белка, в другую 10 капель 0,1-процентного раствора глицина. В каждую из них добавляют по 2-3 капли 0,1-процентного раствора нингидрина и нагревают. Через 1-2 мин появляется розовое, затем красное, а затем синее окрашивание.
Работа 3. Ксантопротеиновая реакция (реакция Мульдера)
При нагревании растворов большинства белков с концентрированной азотной кислотой образуется желтое окрашивание, переходящее в щелочном растворе в оранжевое.
Реакция обусловлена присутствием циклических аминокислот, которые при взаимодействии с азотной кислотой образуют нитропроизводные желтого цвета, например:
1 
Продукты нитрования циклических аминокислот, реагируя с едким натром или гидроксидом аммония, образуют соответствующие соли, имеющие оранжевую окраску:
1 
Ход работы. В пробирку наливают 8-10 капель яичного или растительного белка, добавляют З-5 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают. В пробирке появляется желтое окрашивание. После охлаждения к смеси добавляют избыток концентрированного раствора аммиака или 30-процентного раствора гидроксида натрия. Желтая окраска переходит в оранжевую.
Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 1078 ; Мы поможем в написании вашей работы!