Робота 7. Коагуляція білків при нагріванні

Білки – термолабільні органічні сполуки. При нагріванні до 55–65 °С більшість білків коагулюють і втрачають свої нативні властивості (денатурують). Частково або повністю руйнується просторова структура білкових молекул при значному збереженні первинної. Відбувається розпад кооперативної системи нековалентних взаємодій (особливо водневих зв’язків і гідрофобних контактів). При цьому дезактивуються функціональні групи білкової молекули (карбоксильні, амінні, гуанідинові, сульфгідрильні, імідазольні, гідроксильні тощо). Втрачаються функціональні властивості білків. Відбувається незворотний процес руйнування структури білкової молекули – денатурація. Утворюється твердий осад.

Хід роботи. У пробірку вносять 2 – 3 мл розчину (1 : 150 – 200) білка курячого яйця і нагрівають до кипіння. Спостерігають повільне помутніння розчину білка і випадання осаду.

Хімізм. Під час кип’ятіння відбувається руйнування вторинної, третинної і четвертинної структур молекул білка. Поліпептидні ланцюги втрачають свою чітку конфігурацію, і молекула білка набуває хаотичного просторового стану.

Робота 8. Біуретова реакція на наявність білків у розчинах та біологічних рідинах

Біуретова реакція (реакція Піотровського) – кольорова реакція на наявність у складі молекули речовини пептидної групи –СО–NН (див. тему «Аміди кислот», роботу 5). Пептидні зв’язки характерні для пептидів і білків, у складі яких залишки амінокислот сполучаються між собою за допомогою пептидних зв’язків у довгий поліпептидний ланцюг, формуючи первинну структуру білкової чи пептидної молекули. Вони і виявляються за появою фіолетового забарвлення в розчинах при додаванні сульфату купруму (II) в лужному середовищі .

Хід роботи. У пробірку наливають 2 мл розчину білка, додають 2 мл 10 % розчину їдкого натру і кілька крапель 0,2 – 1 % розчину сульфату купруму (II). Суміш енергійно збовтують. Сульфат купруму (II) слід добавляти обережно, збовтуючи розчин після кожної краплі до суцільного рожево-фіолетового забарвлення суміші. Надлишок розчину сульфату купруму може призвести до утворення голубого осаду гідроксиду купруму (II). У разі негативної реакції на білки і пептиди відразу після першої краплі суміш забарвлюється в голубий колір.

Хімізм. Біуретова реакція дуже чутлива – за її допомогою в розчинах виявляють білки при значному розбавлянні (1 : 10 000). Вона дає змогу виявити в молекулах досліджуваних сполук (біурету, пептидів та білків) пептидні зв’язки. В ході реакції ці сполуки утворюють комплексні сполуки з купрумом, що є причиною широкої гами кольорів – від фіолетово-червоного до рожево-фіолетового:

Примітка. З 1972 р. у нашій країні біуретова реакція рекомендується Міністерством охорони здоров’я для проведення клініко-діагностичних досліджень з кількісного визначення білків у сироватці крові при диференційному діагнозі цирозу печінки, захворювань нирок, мієломи тощо. Її широко використовують і у ветеринарній діагностиці.

Робота 9. Ксантопротеїнова реакція

Ксантопротеїнова (від гр. xanthos – жовтий) – кольорова реакція на наявність білків у біологічних рідинах і тканинах тваринного організму. Розроблена в 20-х рр. XIX ст. основоположником гістохімії, відомим французьким громадським діячем і вченим Франсуа-Вінсентом Распайлем. Реакція свідчить про те, що до складу білків входять залишки циклічних амінокислот – фенілаланіну, тирозину і триптофану.

Хід роботи. У пробірку вносять 1 – 2 мл розчину білка і додають 0,1 – 1,0 мл концентрованої нітратної кислоти. Утворюється каламутний осад. Пробірку нагрівають на газовому пальнику – осад забарвлюється в жовтий колір. Якщо в пробірку додати кілька крапель концентрованого розчину аміаку, осад поступово забарвлюється в оранжевий колір.

Хімізм. При нітруванні ароматичних ядер залишків амінокислот у білкових молекулах утворюються нітросполуки, забарвлені в жовтий, а після додавання розчину аміаку – в оранжевий колір. Частина білків гідролізується до ароматичних кислот. Дію нітратної кислоти на такі білки найкраще ілюструє реакція нітрування залишків тирозину в молекулі білків:

Нітропохідніамінокислот у лужному середовищі утворюють солі хіноїдної будови, забарлені в оранжевий колір:

Аналогічно відбувається нітрування фенілаланіну (він нітрується важче) і триптофану. Ксантопротеїнову реакцію дають майже всі білки, крім желатину (простий білок сполучної тканини), сальміну сьомги та клупеїну, в молекулах яких майже немає залишків ароматичних амінокислот.