8. Р еакция Паули (Диазореакция Паули)

Эта реакция на аминокислоту гистидин.

• При взаимодействии кислого раствора сульфаниловой кислоты с нитритом натрия образуется диазобензолсульфоновая кислота

• Диазобензолсульфоновая кислота, взаимодействуя с гистидином, дает соединение вишнево-красного цвета

Задания по теме: «Цветные реакции в органической химии»:

1. Задание: в трех пробирках находятся крахмал, сахароза и тирозин. Опишите идентификацию.

2. Задача: При действии на дипептид азотной кислотой возникает желтое окрашивание. При гидролизе 3,12 г этого дипептида образовалась только одна аминокислота, масса ее равна 3,3 г. Установите строение дипептида.

3. Задача: Соединение А, тяжелая желтоватая жидкость с запахом горького миндаля, при действии железных стружек в кислой среде превращается в соединение В – бесцветную маслянистую жидкость, мало растворимую в воде. При действии на вещество В бромной воды выпадает белый осадок С. Предположите возможный вариант соответствия букв А, В, С веществам.

Практическая работа:

1. Проведение некоторых реакций на белки.

2. Просмотр видео роликов с некоторыми вышеописанными реакциями.

биуретовая

ксантопротеиновая

осаждение белков МЕ

свертывание белков

7 Лекция: «Люминесценция»

Содержание:

1. Определение понятия

2. Виды люминесценций

3. Люминесценция в химических и биологических процессах

4. Подготовка к конференции

Определение понятия:

Люминесценция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.

Первоначально явление люминесценции использовалось при изготовлении светящихся красок и световых составов на основе так называемых фосфоров, для нанесения на шкалы приборов, предназначенных для использования в темноте.

Виды люминесценций:

Люминесцентное свечение тел принято делить на следующие виды:

• Ф отолюминесценция — свечение под действием света (видимого и УФ-диапазона). Она, в свою очередь, делится на

флуоресценцию (время жизни 10−9-10−6 с);

фосфоресценцию (10−3-10 с);

(Тоник при облучении видимым (слева) и ультрафиолетовым (справа) светом. Голубая флуоресценция обусловлена наличием в напитке производных хинина)

 Хемилюминесценция — свечение, использующее энергию химических реакций. К ней также относится и биолюминесценция;

 Катодолюминесценция — вызвана облучением быстрыми электронами (катодными лучами);

 Сонолюминесценция — люминесценция, вызванная звуком высокой частоты;

 Рентгенолюминесценция — свечение под действием рентгеновских лучей.

 Радиолюминесценция — при возбуждении вещества γ-излучением;

 Триболюминесценция — люминесценция, возникающая при растирании, раздавливании или раскалывании люминофоров. Триболюминесценция вызывается электрическим разрядами, происходящими между образовавшимися наэлектризованными частями — свет разряда вызывает фотолюминесценцию люминофора.

 Электролюминесценция — возникает при пропускании электрического тока через определенные типы люминофоров;

Для нас более интересны хемилюминесценция и биолюминесценция.

• Хемилюминесценция — люминесценция (свечение) тел, вызванная химическим воздействием (например, свечение фосфора при медленном окислении), или при протекании химической реакции (например, каталитические реакции некоторых эфиров щавелевой кислоты с пероксидом водорода в присутствии люминофора). Хемилюминесценция связана с экзотермическими химическими процессами. Хемилюминесценция, протекающая в живых организмах (свечение насекомых, червей, рыб), называется биолюминесценцией и связана с окислительными процессами.

Широко используется в автономных химических источниках света. В качестве маркера для поплавка. Представляет собой пластиковый корпус со стеклянной ампулой внутри. Когда капсула разрушается - компоненты смешиваются и получившийся внутри раствор светится в течение нескольких часов, делая поплавок хорошо видным в темноте.

Светящиеся браслеты для дискотек тоже работают на явлении хемилюминесценции.

Хемилюминесценция применяется для оценки состава сложных газовых смесей, в частности наличия примесей в атмосфере. Достоинством этого метода является легкость автоматизации измерения и высокая селективность. Недостаток - ограниченный перечень анализируемых веществ.

Н екоторые из «светящихся в темноте» материалов светятся не из-за того, что они фосфоресцентны. Например, «светящиеся палочки» светятся за счет хемилюминесцентного процесса, который иногда ошибочно принимают за фосфоресценцию. В хемилюминесценции вещество переходит в возбужденное состояние за счет химической реакции (а не за счет поглощения света как в фосфоресценции). Энергия возбужденного состояния передается затем молекуле красителя, называемого (сенсибилизатором или флюорофором), которая затем флуоресцирует, переходя в основное состояние.

• Название «биолюминесценция» происходит от греческого слова «биос», что означает жизнь, и латинского «люмен» — свет. Свет создаётся у более высоко развитых организмов в специальных светящихся органах (напр., в фотофорах рыб), у одноклеточных эукариот — в особых органоидах, а у бактерий — в цитоплазме. Биолюминесценция основывается на химических процессах, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Таким образом, биолюминесценция является особой формой хемилюминесценции.

Свечение живых организмов отмечалось ещё античными авторами — Плиний Старший в своей «Естественной истории» упоминал свечение морских организмов, многие авторы описывали свечение моря. Однако изучение природы биолюминесценции берёт своё начало в 1668 г., когда Роберт Бойль, крупнейший представитель пневмохимии, изучавший процессы горения, обнаружил сходство между процессами горения угля и свечением гнилушек. Бойль, используя построенный им вакуум-насос, продемонстрировал, что в обоих случаях свечение исчезает, если удалить воздух (то есть кислород).

Пионером в исследовании механизмов биолюминесценции стал Рафаэль Дюбуа, в 1887 г. , поставивший эксперимент с экстрактами из светящихся жуков Pyrophorus — он обнаружил, что экстракт тканей фотофоров светляков, полученный гомогенизацией в холодной воде, светится в течение нескольких минут, однако экстракт, приготовленный в горячей воде, не светится. Вместе с тем Дюбуа обнаружил, что если добавить к потухшему холодному экстракту порцию несветящегося горячего экстракта, то свечение возобновляется. Таким образом, за свечение были ответственны две фракции: устойчивая к нагреву низкомолекулярная, и белковая, теряющая активность при нагревании; свечение in vitro возникало только в присутствии обеих фракций и в присутствии кислорода. Аналогичные результаты Дюбуа получил и при эксперименте со светящимися двустворчатыми моллюсками Pholas dactylus. Такое поведение типично для систем фермент — субстрат, поэтому Дюбуа назвал низкомолекулярную фракцию люциферином, а белковую — люциферазой и постулировал ферментативную природу реакций, вызывающих биолюминесценцию.

Видео опыты:

1. Просмотр некоторых видео роликов

018.wmv

Elementary Productions Chemiluminescence of Luminol.mp4

Make a glow stick reaction with real chemicals.mp4

sodium-water-b.

Флуоресцентное свечение