Работа 2. Денатурация и осаждение белка

Цель

Изучить способы осаждения белка.

Изучить влияние солей тяжелых металлов  на белки.

Методические подходы

Работа может проводиться в 9 и 10 классе на уроках общей биологии. Также данный практикум может быть проведен в интегрированных уроков химии и биологии в 10 классе. Денатурация — нарушение пространственной структуры белка под воздействием определенных факторов. Первичная структура сохраняется, но изменяются нативные свойства белка и нарушается функция. Соли тяжелых металлов вызывают необратимую денатурацию белка. Осаждение белков — процесс снятия гидратной оболочки и заряда.

Высаливание - это осаждение белков высокими концентрациями нейтральных солей щелочных и щелочноземельных металлов. Чаще это NaCl, (NH₄)₂SO₄, CaCl₂. По мере добавления таких солей к раствору белка они сначала растворяются в свободной воде, а затем, при дальнейшем повышении концентрации соли, конкурируют с белком за обладание водой, которая входит в состав гидратных оболочек. Это обратимый процесс; белок сохраняет структуру и нативные свойства.

Оборудование и материалы

Пипетка стеклянная 2 мл, пипетка стеклянная 5 мл, мерный цилиндр на 50 мл стакан стеклянный 100 мл, пробирка химическая ПХ-14 (4 шт.), промывалка с водой.

Дополнительное оборудование и материалы

Насыщ. раствор Pb (NO₃)_2, насыщ. раствор CuSO_4, насыщ. раствор (NH₄)₂SO₄, молоко, раствор яичного белка,

Ход работы

• В две пробирки с 1 мл молока добавьте по 1 мл насыщенных растворов солей: в первую – нитрата свинца, во вторую – сульфата меди. Что вы наблюдаете? Добавьте в пробирки воды. Наблюдаете ли вы изменения?

• В пробирку с раствором яичного белка добавьте насыщенный раствор сульфата аммония, перемешайте. Что вы наблюдаете? Добавьте в пробирку воды. Наблюдаете ли вы изменения?

• В пробирку с раствором яичного белка добавьте насыщенный раствор сульфата меди. Что вы наблюдаете? Добавьте в пробирку воды. Наблюдаете ли вы изменения? Не следует добавлять избыток сульфата меди, так как избыток солей вызывает растворение образованного ими осадка

Оформление результатов

Опишите результаты экспериментов в виде таблицы.

	Молоко	Яичный белок
Pb (NO3)2
CuSO4
(NH4)2SO4

Выводы

Какое действие на белок оказывают соли тяжелых металлов? Обратимо ли данное явление?

Чем высаливание отличается от денатурации?

Работа 5. Качественная реакция на восстанавливающие сахара.

Цель

Обнаружить восстанавливающие сахара с помощью реакции Троммера

Методические подходы

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

Дисахариды подразделяются на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие.

К восстанавливающим дисахаридам относится, в частности, мальтоза (солодовый сахар), содержащаяся в солоде, т.е. проросших, а затем высушенных и измельченных зернах хлебных злаков. Мальтоза составлена из двух остатков D- глюкопиранозы, которые связаны (1–4) -гликозидной связью, т.е. в образовании простой эфирной связи участвуют гликозидный гидроксил одной молекулы и спиртовой гидроксил при четвертом атоме углерода другой молекулы моносахарида. К невосстанавливающим дисахаридам относится сахароза (свекловичный или тростниковый сахар). Она содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле (до 28% от сухого вещества), соках растений и плодах. В противоположность мальтозе гликозидная связь (1–2) между моносахаридами образуется за счет гликозидных гидроксилов обеих молекул, то есть свободный гликозидный гидроксил отсутствует. Вследствие этого отсутствует восстанавливающая способность сахарозы, она не дает реакции "серебряного зеркала", поэтому ее относят к невосстанавливающим дисахаридам.

Оборудование и материалы

Чашка Петри, пипетка стеклянная 2 мл, пипетка стеклянная 5 мл, мерный цилиндр на 50 мл, пробирка химическая ПХ-14 (5 шт.), штатив для пробирок, спиртовка, зажим пробирочный, ложка-шпатель, 10% раствор щелочи, 1% раствор медного купороса.

Дополнительное оборудование и материалы

Растворы крахмала, сахарозы, фруктозы, мальтозы, глюкозы.

Ход работы

• К 2 мл исследуемого раствора глюкозы приливают 1 мл 10 %-го раствора едкого натрия и по каплям 1 %-го раствора медного купороса до появления мути голубого цвета. Смесь в пробирке нагревают до кипения. Появление желтого (гидрат закиси меди) или красного (закись меди) осадка указывает на присутствие в растворе восстанавливающего сахара.

• Аналогичный опыт проводят с сахарозой, мальтозой, фруктозой и крахмалом.

Оформление результатов

Зарисовать пробирки, с помощью цветных карандашей показать изменение цвета после кипячения.

Вывод

Какие из изученных углеводов можно отнести к восстанавливающим?