Работа 4. Денатурация белка

Цель

Исследование  влияния различных факторов на денатурацию белков.

Методические подходы

Работа может проводиться в 9 и 10 классе на уроках общей биологии.

Техника безопасности

Работа с концентрированной кислотой требует осторожности!

Календарь подготовки

Заранее приготовить раствор яичного белка: возьмите яйцо, отделите белок от желтка. Белок перелейте в химический стакан, добавьте пипеткой 2 мл воды и перемешайте с помощью магнитной мешалки. Возьмите 10 мл белка (примерно 1/6 от белка одного яйца), 40 мл воды и 40 мл 10% щелочи, смешайте в химическом стакане при помощи магнитной мешалки.

Оборудование и материалы

Пробирки ПХ-14  2 шт., штатив для пробирок, магнитная мешалка, нагреватель для пробирок.

Дополнительное оборудование и материалы

Раствор яичного белка, концентрированная азотная кислота

Ход работы

• Налейте в пробирку немного раствора яичного белка, нагрейте до кипения. Охладите содержимое пробирки. Что происходит с белком при нагревании?

• Налейте в пробирку немного раствора яичного белка, добавьте в пробирку концентрированной азотной кислоты. Что вы наблюдаете?

Результаты и оформление

Опишите результаты экспериментов

Выводы

Что происходит с белками при нагревании и в кислой среде?

Работа 1. Качественные реакции на белки.

Цель

Обнаружить пептидную связь в молекулах белка. Обнаружить наличие ароматических групп в радикалах аминокислот в белках.

Методические подходы

Работа может проводиться в 10 классе на уроках общей биологии, раздел «Химический состав клетки».

Биуретовая реакция обуславливается присутствием в молекуле пептидной группы –СО–NH–, входящей в состав биурета (NH₂-CO-NH-CO-NH₂), откуда и произошло название самой реакции. Ее дают не только белки, но и полипептиды. Большинство белков при нагревании их с концентрированной азотной кислотой дает желтое окрашивание. Желтый – по-гречески «ксантос», откуда и произошло название ксантопротеиновой реакции. Эта реакция используется для обнаружения  аминокислот, содержащих ароматические радикалы. Тирозин, триптофан, фенилаланин при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуют нитропроизводные, имеющие желтую окраску. В щелочной среде нитропроизводные этих аминокислот дают соли, окрашенные в оранжевый цвет. Этим же объясняется появление желтого окрашивания при попадании концентрированной азотной кислоты на кожу, шерсть и т. д.

Техника безопасности:

Рекомендуется проводить работу в лабораторных халатах и специальных перчатках. Соблюдать правила техники безопасности при работе со спиртовкой и с растворами кислот и щелочей.

Оборудование и материалы

Чашка Петри, пипетка стеклянная 10 мл, пипетка стеклянная 5 мл, мерный цилиндр на 50 мл, стакан стеклянный 100 мл, пробирка химическая ПХ-14 (3 шт.), спиртовка, зажим пробирочный, ложка-шпатель, 10% раствор NaOH, 1% раствор медного купороса, спиртовой раствор йода

Дополнительное оборудование и материалы

Термостат, колба 250 мл, вытяжной шкаф, концентрированная HNO_3, концентрированная H₂SO₄, 25 % NH₄OH, сахар.

Объекты

Белок куриного яйца, культура дрожжей (Saccharomyces cerevisiae)

Календарь подготовки

Культуру дрожжей готовим предварительно: в теплую подсахаренную воду за 1—2 ч до занятия кладут небольшой кусочек дрожжей, закрывают фильтровальной бумагой и помещают в термостат.

Белок куриного яйца отделяют от желтка, помещают в стакан и добавляют воды.

Ход работы

• Биуретовая реакция

Обнаружение белка в культуре дрожжей. В пробирку влейте 2 мл суспензии дрожжей, добавьте 1—2 мл щелочи (NaOH ) и по каплям медный купорос (СuSO₄).

После каждой капли пробирку встряхивайте. Если возникает фиолетовое окрашивание, значит, в дрожжах есть белки. Интенсивность окраски осажденной суспензии свидетельствует об относительном количестве белков.

К исследуемому раствору куриного белка (2–3 мл) прилейте 1–2 мл 10 % раствора щелочи и несколько капель 1 % раствора медного купороса. В присутствии белковых веществ жидкость окрашивается в фиолетовый цвет.

• Ксантопротеиновая реакция

К исследуемому раствору в пробирке прилейте 1–2 мл концентрированной азотной кислоты. В пробирке выпадает осадок, отметьте его цвет. Нагрейте пробирку. Как изменяется цвет осадка? Проявление желтого осадка при нагревании указывает на присутствие белка.  Остужаем пробирку. Под тягой добавляем несколько капель раствора аммиака. Как изменяется цвет осадка?

Оформление результатов

В тетради зарисовать пробирки и показать окраску полученных соединений.

Вывод

Какие химические связи образуются между аминокислотами в молекуле белка? Какая реакция позволяет их обнаружить?

Что можно обнаружить с помощью ксантопротеиновой реакции?