Вопрос 58. Какие качественные реакции используют для определения аминокислот и белков?

Ответ. Общей для всех α-аминокислот и белков является нингидриновая реакция – образование сине-фиолетового окрашивания при взаимодействии раствора аминокислоты или белка с нингидрином (органический реактив).

Для обнаружения пептидных связей в пептидах и белках служит биуретовая реакция – появление красно-фиолетового окрашивания при взаимодействии пептида или белка с раствором сульфата меди в щелочной среде. Фиолетовая окраска может иметь разные оттенки (красный, синий). Реакция обусловлена наличием пептидных связей –СО–NН–, соединяющей остатки аминокислот. В эту реакцию вступают все пептиды и белки, содержащие, как минимум, две такие связи.

Известны также частные реакции, с помощью которых можно обнаружить отдельные α-аминокислоты или группы родственных аминокислот. Для обнаружения ароматических и гетероциклических α-аминокислот (фенилаланин терозин, гицидин, триптофан) используют ксантопротеиновую реакцию. Например, при действии концентрированной азотной кислоты на раствор аминокислоты тирозин (или на раствор белка, в состав которого входит остаток аминокислоты тирозин) образуется нитросоединение, окрашенное в жёлтый цвет. При добавлении к нему раствора щёлочи окраска становится оранжевой. В этой реакции превращениям подвергается ароматический радикал аминокислоты тирозин, пептидная связь при этом не затрагивается.

Аминокислоты, содержащие серу, обнаруживаются реакцией Фоля (с ацетатом свинца). Раствор белка вначале нагревают с концентрированным раствором щёлочи (при этом белок частично гидролизуется, а сера отщепляется в виде иона S^2–), а затем прибавляют раствор ацетата свинца (СН₃СОО)₂Pb и наблюдают образование чёрного осадка сульфида свинца PbS:

(СH₃COO)₂Pb + 2 NaOH  Pb(OH)₂ + 3 CH₃COONa

Pb(OH)₂ + 2 NaOH  Na₂PbO₂ + 2 H₂O

Na₂PbO₂ + Na₂S + H₂O  PbS + 4 NaOH

Если серы в белке мало, вместо осадка появляется жёлто-бурое окрашивание.

Ион серы S^2– можно также обнаружить, если добавить к раствору, полученному после нагревания белка со щёлочью, раствор нитропруссида натрия Na₂[Fe(CN)₅NO]; появляется красное окрашивание, обусловленное образованием комплексной соли:

Na₂S + Na₂[Fe(CN)₅NO]  Na₄[Fe(CN)₅NOS]

Вопрос 59. Можно ли с помощью ксантопротеиновой реакции (с азотной кислотой) отличить фенилаланин от тирозина? Если да, то в чем будет состоять различие? Если нет, объясните, почему.

Ответ. Ксантопротеиновая реакция – цветная реакция, с помощью которой можно обнаружить аминокислоты с ароматическим углеводородным радикалом, поэтому с её помощью качественно нельзя отличить фенилаланин и тирозин, в радикалах которых присутствует бензольное кольцо, т.к. при действии азотной кислоты в обоих случаях будет образовываться нитросоединение, окрашенное в жёлтый цвет.

Вопрос 60. Какая аминокислота содержалась в растворе, если при взаимодействии с ацетатом свинца в щелочном растворе образовался чёрный осадок: а) аланин; б) серин; в) гицидин; г) триптофан; д) цистеин; е) тирозин?

Ответ. Реакция с ацетатом свинца (реакция Фоля) – это реакция на серусодержащие аминокислоты. Из всех перечисленных α-аминокислот серу содержит аминокислота цистеин – она и находится в растворе.