«Изучение свойств белков»

Цель: ознакомление с качественными реакциями на белки.

Теория

Белками называются высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.

Биологические функции белков очень разнообразны: каталитическая, защитная, структурная, двигательная, транспортная, регуляторная, запасная и др.

Исключительное свойство белка - самоорганизация структуры, т.е. его способность самопроизвольно создавать определённую, свойственную только данному белку пространственную структуру.

В молекулах белка аминокислоты связаны между собой пептидными -СО-NH-связями. Полипептидные цепи или отдельные участки могут быть в отдельных случаях дополнительно связаны между собой дисульфидными связями (- S - S -).

Большую роль в создании структуры белков играют ионные (солевые) и водородные связи, а так же особый вид контактов между гидрофобными компонентами молекул белков в водной среде.

Несмотря на различие в строение и функции белковых веществ, их элементарный состав колеблется незначительно (6% на сухую массу): углерода - 51-53%, кислорода - 21.5-23.5%, азота - 16.8-18.4%, водорода - 6.5 -7.3%, сера - 0.3-2.5%.

Имея сложное строение белки, обладают, естественно, и разнообразными свойствами. Одни белки, например белок куриного яйца, растворяется в воде, образуя коллоидные растворы; другие растворяются в разбавленных растворах солей, некоторые белки совсем не растворяются.

Наличие в молекулах белков групп - СООН и - NH₂ делает белки амфотерными.

Важное свойство белков - подвергаться гидролизу при нагревании с раствором кислоты или щёлочи до аминокислот.

Под влиянием внешних факторов (нагревание, радиация, сильное встряхивание) может нарушаться конфигурация белка - её вторичная и третичная структура. Этот процесс называется денатурацией. Сильное нагревание вызывает не только денатурацию белков, но и разложение их с выделением летучих продуктов, обладающих запахом жженых перьев.

Белки дают ряд характерных цветных реакций, по которым можно распознать их среди других веществ.

Ксантопротеиновая реакция заключается в нитровании бензольных колец, содержащихся в остатках аминокислот. Если к раствору белка прилить несколько капель азотной кислоты, то вначале образуется белый осадок, а при дальнейшем нагревании его он желтеет. Если по мере охлаждения этой смеси добавить раствор аммиака, то можно наблюдать переход желтого окрашивания в оранжевый. Эту реакцию можно наблюдать на коже рук при неосторожном обращении с азотной кислотой.

Биуретовая реакция затрагивает пептидные связи в молекулах белка. При взаимодействии белков в слабощелочной среде с сульфатом меди (II) появляется характерное ярко-фиолетовое окрашивание, что связано с образованием комплексных соединений - Сu²⁺ с белками.

Порядок выполнения работы

Оборудование и реактивы: горелка, штатив с пробирками; раствор куринного белка; концентрированная азотная кислота; раствор гидроксида натрия; раствор сульфата меди (II).

Опыт №1. Горение белков.

Внесите шерстяную нить в пламя горелки. Запишите наблюдения ________________________________________________________________________

Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №2.Денатурация белка.

а) Приготовьте раствор белка. Для этого белок куриного яйца растворите, в 150 мл воды. В пробирку налейте 4-5 мл раствора белка и нагрейте на горелке до кипения. Запишите наблюдения __________________________________________

б) охладите содержимое пробирки. Разбавьте водой в два раза.

Запишите наблюдения _______________________________________________________

Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Цветные реакции белков

Опыт №3.Ксантопротеиновая реакция.

Налейте в пробирку 2 - 3 мл раствора белка и прибавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Слегка нагрейте содержимое пробирки. Затем охладите смесь и добавьте аммиак до щелочной реакции (проба на лакмус).

Запишите наблюдение

Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №4.Биуретовая реакция

Налейте в пробирку 2-3 мл раствора белка и 2-3 мл раствора гидроксида натрия, а затем 1-2 мл раствора сульфата меди (II).

Запишите наблюдения

Вывод: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте строение белков.

2. Какие виды структур образуют белки?

3. Какую роль играют различные виды химических связей в формировании различных структур белковых молекул?

4. Охарактеризуйте важнейшие физические и химические свойства белков.

5. Какими реакциями можно распознать белки?

6. Какую роль играют белки в жизни организмов?

Литература Ю. М. Ерохин «Химия» М. 2003 Глава 25 стр.361

Практическая работа №5.