Работа 18. Изучение процесса высаливания белка

Задача работы: изучить особенности процесса высаливания белка.

Оборудование, материалы: яичный белок, насыщенный раствор сульфата аммония, спирт, 10%-й раствор щелочи, 1%-й раствор сульфата меди, фильтры, пипетки, пробирки.

Выполнение работы:

а) Осаждение белков сульфатом аммония.

1. К15 каплям раствора белка добавляют 15 капель насыщенного раствора сульфата аммония и перемешивают. Получается полунасыщенный раствор сульфата аммония, в котором выпадает осадок глобулинов (небольшое количество белых хлопьев).

2. Через 5 минут отфильтровывают содержимое пробирки. В фильтрате остаются альбумины.

3. К фильтрату добавляют тонкоизмельченный порошок сульфата аммония до полного насыщения, т.е. до тех пор, пока новая порция порошка останется нерастворенной. Выпадает осадок яичного альбумина.

4. Альбумин отфильтровывают.

5. Проверяют фильтрат на отсутствие белка с помощью биуретовой реакции: к 1 мл исследуемого фильтрата приливают 1 мл 10% раствора гидроксида натрия и 3-5 капель 1% раствора сульфата меди и перемешивают. Фиолетовое окрашивание должно отсутствовать. Содержимое пробирки при наличии белка приобретает фиолетовый цвет в результате образования комплексного соединения.

OOOO

NH₂-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH- - - -CH-СООН

| | | | | +Cu(OH)₂

R₁ R₂R₃R₄R_n

Cu

OOOHO

NH₂-CH-C=N-CH–C=N-CH–C=N-CH-C-NH- - - -CH-СООН

| | | | |

R₁ R₂R₃R₄R_n

Биоорганическая химия

Рассмотрены лабораторные работы, касающиеся теоретических основ строения и реакционной способности различных классов органических соединений. Приобретенные теоретические знания, практические навыки и умения составят базу для дальнейшего изучения биохимии. Они будут востребованы также при изучении фармакологии, гигиены и других дисциплин.

Тема 1. Спирты, фенолы

В этом разделе представлены работы по изучению свойств спиртов и фенолов.

Спирты и их производные находят широкое применение в практической медицине. Так, этиловый спирт, обладая антисептическими свойствами, применяется для обеззараживания хирургических инструментов и операционного поля. Большое количество спирта идет на изготовление настоек и экстрактов из различных лекарственных трав. По фармакологическим свойствам этиловый спирт относится к наркотическим веществам. Поливиниловый спирт входит в состав антисептического средства йодинола. Этот спирт замедляет выделение йода из лекарственного средства и удлиняет взаимодействие йодинола с тканями организма. Глицерин используется в качестве основы для приготовления мазей, паст и других средств. Некоторые из спиртов являются сильными ядами. Так, употребление метилового спирта в незначительном количестве вызывает ослабление зрения или полную слепоту, а дозы более 10 мл могут оказаться смертельными, так как в организме человека превращается в формальдегид и муравьиную кислоту. Сильным токсическим эффектом обладает также этиленгликоль.

Фенолы и его гомологи используются при производстве полимеров, антиоксидантов, а также в качестве антисептиков. Так, лизол (раствор крезола в калийном мыле) используется для обеззараживания выделений, предметов и вещей, зараженных возбудителями кишечных и других инфекций. Резорцин входит в состав лекарственных средств, применяющихся при кожных заболеваниях, тимол является противоглистным средством. Производные пирокатехина — адреналин и норадреналин синтезируются в надпочечниках и обладают заметным биологическим действием: регулируют кровяное давление, уровень глюкозы в крови и др. Токсичные фенолы образуются в нашем организме и обезвреживаются в печени.

Задача работ: изучить физико-химические свойства спиртов и фенолов. Познакомиться с качественными реакциями на многоатомные спирты и фенолы.

Оборудование, материалы: 10%-й раствор щелочи, 1%-й раствор сульфата меди, глицерин, маннит, этиловый спирт, 5%-ные растворы фенола, пирокатехина, резорцина, гидрохинола, пирогаллола. 1%-ный раствор хлорида железа (III), адреналин, пипетки, пробирки.

Работа 1. Растворимость в воде спиртов и фенолов.

Выполнение работы: налейте в 4 пробирки по 1 мл воды и добавьте: в первую – 0,5 мл этилового спирта, во вторую – 0,5 мл бутилового спирта, в третью – 0,5 мл амилового спирта, в четвертую – 0,5 г фенола, все пробирки встряхните. Наблюдения и выводы запишите.

Работа 2. Взаимодействие многоатомных спиртов с гидроксидом меди (II)

Выполнение работы: в три пробирки наливают по 1-2 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и по несколько капель 1%-ного раствора сульфата меди. Во всех пробирках образуется голубой осадок гидроксида меди (II). К образовавшемуся осадку в первой пробирке добавляют 0,5 мл глицерина, во второй 0,1 г маннита и в третьей - 0,5 мл этилового спирта. В первых двух пробирках осадок растворяется и раствор приобретает темно-синий цвет, что указывает на образование растворимых в воде комплексных соединений глицерата и манната меди; соединения такого типа называют «хелатными».

В пробирке с этанолом растворения гидроксида меди (II) не происходит.

этиленгликоль

Затем добавьте 1 мл 20% HCI, окраска исчезает. Это качественная реакция на гликоли и полиолы.

Работа 3. Цветные реакции на фенольную группу

Выполнение работы: в пять пробирок наливают по 1 мл 5%-ного раствора фенола, пирокатехина, резорцина, гидрохинола, пирогаллола. В каждую пробирку добавляют по 2-3 капли 1%-ного раствора хлорида железа (III). Появляется окрашивание: в пробирке с фенолом - сине-фиолетовое, с пирокатехином - зеленое, с резорцином - фиолетовое, с гидрохиноном - зеленое, быстро переходящее в желтое, с пирогаллолом - буро-красное.

Одновременно с образованием фенолятов хлорид железа (III) действует как окислитель. Изменение зеленой окраски на желтую в пробирке с гидрохином обусловлено тем, что при его окислении в хинон образуется промежуточное соединение одной молекулы гидрохинона с одной молекулой хинона, так называемый хингидрон. Заметить зеленую окраску можно только в первый момент попадания капли хлорида железа (III) в раствор гидрохинона при рассмотрении на белом фоне. Окраска становится заметнее в насыщенном растворе гидрохинона и разбавленном растворе хлорида железа (III).

OH

+ FeCI₃ → сине- фиолетовое окрашивание

фенол

OH

ОН

+ FeCI₃ → зеленое окрашивание

Пирокатехин

OH

+ FeCI₃ → фиолетовое окрашивание

ОН

резорцин

OH

+ FeCI₃ → зеленое → желтое окрашивание

ОН

гидрохинон

OH

ОН

+ FeCI₃ → буро-красное окрашивание

ОН

пирогаллол

Работа 4. Взаимодействие адреналина с хлоридом железа (III)

Выполнение работы: В пробирку наливают 1 мл адреналина и 2-3 капли 1%-ного раствора хлорида железа (III). Появляется зеленое окрашивание, т.к. адреналин в своей структуре содержит двухатомный фенол пирокатехин (1,2-дигидроксибензол).