Качественные реакции на белки

Качественные реакции на аминокислоты, пептиды и белки можно разделить на две группы:

1) цветные реакции, обусловленные аминокислотами и пептидами;

2) реакции осаждения, в основе которых лежат изменения физико-хнмических свойств белковых молекул.

Цветные реакции. Для качественного определения белков применяют следующие характерные реакции:

1. Биуретовая реакция на белки (реакция Пиотровского на пептидную связь). В разные пробирки наливают по 1-2 см³ раствора белка с равным объемом 4 %-ного раствора щелочи и постепенно, по стенке пробирки добавляют 1-2 капли 0,5 %-но­го раствора медного купороса. Жидкость окрашивается в фио­летово-синий или фиолетово-красный цвет (биуретовая реак­ция) благодаря присутствию в молекуле белка пептидной связи (—СО—NH—). Реакцию дают все белки, а также продукты их гидролиза − пептоны и полипептиды, начиная с тетрапептидов.

2. Ксантопротеиновая реакция (Мульдера). Эта реакция на белки обусловлена образованием нитропроизводных ароматических и некоторых гетероциклических радикалов. При взаимодействии белка с азотной кислотой происходит нитрование ядра содержащихся в белке ароматических аминокислот с образованием окрашенных соединений. Таким образом, с помощью ксантопротеиновой реакции в составе белка можно обнаружить такие циклические аминокислоты, как фенилаланин, тирозин, триптофан н др.

Реакция протекает по схеме:

. − NH – CH – CO − ... ... – NH – CH – CO − ... ... – NH – CH – CO − ...

CH₂ CH₂ CH₂

HNO₃

NaOH

NO₂ N – O Na⁺

OH OH O O

тирозин желтый цвет оранжевый цвет

Реактивы: 1) растворы белков;

2) раствор желатина;

3) HNO₃, концентрированная;

4) 20%-ный раствор NаОН.

Ход определения. Реакцию следует проводить под тягой. В пробирки наливают по 1 мл растворов белков и желатина и в каждою добавляют по 5 капель азотной кислоты. В пробирках выпадает осадок. Содержимое пробирок осторожно нагревают при постоянном перемешивании. Если осадок содержит аминокислоты с ароматическим или гетероциклическим радикалом, при нагревании раствор и осадок окрашиваются в желтый цвет. Охладив смесь, осторожно, по каплям, добавляют избыток гидроксида аммония. При этом желтая окраска раствора переходит в оранжевую. При обработке белков корепкой азотной кислотой появляется желтое окрашивание (нитрование), которое после добавления основания переходит в оранжевое. Реакция указывает на присутствие фенилаланина, тирозина либо триптофана.

3. Реакция обнаружения серы в белке (Фоле)

Белок, содержащий в своем составе серу, при нагревании с раствором щелочи гидролизуется, сера отщепляется а виде сероводорода, который тут же превращается в сульфид натрия. Таким образом, для обнаружения серы в белках требуется разрушение белковой молекулы. Отщепляющуюся серу можно определить с помощью ацетата свинца, который реагирует с сульфидом натрия, образуя черный осадок сульфида свинца.

HS−CH₂ – CH(NH₂) – COOH + NaOH → − CH₂ – CH (NH₂) – COOH +H₂S

H₂S + NaOH → Na₂S + H₂O

(СН₃СОО)₂РЬ + Na₂S → 2 CH₃COONa + PbS↓

Если количество серы в белке незначительно, вместо осадка образуется раствор коричневого цвета.

Реакция обусловлена присутствием в белке серосодержащих аминокислот: цистина, цистеина и метионина.

Реактивы:

1) растворы белков;

2) 10%-ный раствор NaOH;

3) 10%-ный раствор (CH₃COO)₂Pb.

Ход определения. В пробирки наливают по 1 мл растворов белков. В каждую пробирку добавляют двойной объем 10%-ного раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирок перемешивают и осторожно кипятят в течение 1-2 минут. Затем в каждую пробирку приливают но 1 мл раствора ацетата свинца и снова нагревают. Наблюдают за изменением окраски раствора в пробирках.

4. Реакция на триптофан (Адамкевнча). Триптофан, реагируя в кислой среде с альдегидами, образует окрашенные продукты конденсации. Так, с глиоксиловой кислотой (являющейся примесью в концентрированной уксусной кислоте) реакция протекает но уравнению:

о

II

С –С =О

 

Н ОН

По аналогичной схеме протекает реакция триптофана с оксиметилфурфуролом или формальдегидом.

Реактивы:

1) растворы белков;

2) 1%-иый раствор желатина;

3) СН₃СООН, концентрированная;

4) H₂SO₄, концентрированная.

Ход определения. В пробирку наливают несколько капель неразбавленного яичного белка, прибавляют 1-2 мл уксусной кислоты и осторожно нагревают до растворения выпавшего осадка, после чего охлаждают и осторожно но стенке пробирки, наклонив ее, наливают 1 мл серной кислоты, которую используют в качестве водоотнимающего средства. На границе двух несмешивающихся слоев жидкостей через некоторое время появляется красно-фиолетовое кольцо.

Эту же реакцию повторяют с раствором желатина. Окрашивание не происходит, т.к. триптофан не входит в состав желатина.