«Изучение свойств белков»
Цель: ознакомление с качественными реакциями на белки.
Теория
Белками называются высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.
Биологические функции белков очень разнообразны: каталитическая, защитная, структурная, двигательная, транспортная, регуляторная, запасная и др.
Исключительное свойство белка - самоорганизация структуры, т.е. его способность самопроизвольно создавать определённую, свойственную только данному белку пространственную структуру.
В молекулах белка аминокислоты связаны между собой пептидными -СО-NH-связями. Полипептидные цепи или отдельные участки могут быть в отдельных случаях дополнительно связаны между собой дисульфидными связями (- S - S -).
Большую роль в создании структуры белков играют ионные (солевые) и водородные связи, а так же особый вид контактов между гидрофобными компонентами молекул белков в водной среде.
Несмотря на различие в строение и функции белковых веществ, их элементарный состав колеблется незначительно (6% на сухую массу): углерода - 51-53%, кислорода - 21.5-23.5%, азота - 16.8-18.4%, водорода - 6.5 -7.3%, сера - 0.3-2.5%.
Имея сложное строение белки, обладают, естественно, и разнообразными свойствами. Одни белки, например белок куриного яйца, растворяется в воде, образуя коллоидные растворы; другие растворяются в разбавленных растворах солей, некоторые белки совсем не растворяются.
Наличие в молекулах белков групп - СООН и - NH2 делает белки амфотерными.
Важное свойство белков - подвергаться гидролизу при нагревании с раствором кислоты или щёлочи до аминокислот.
Под влиянием внешних факторов (нагревание, радиация, сильное встряхивание) может нарушаться конфигурация белка - её вторичная и третичная структура. Этот процесс называется денатурацией. Сильное нагревание вызывает не только денатурацию белков, но и разложение их с выделением летучих продуктов, обладающих запахом жженых перьев.
Белки дают ряд характерных цветных реакций, по которым можно распознать их среди других веществ.
Ксантопротеиновая реакция заключается в нитровании бензольных колец, содержащихся в остатках аминокислот. Если к раствору белка прилить несколько капель азотной кислоты, то вначале образуется белый осадок, а при дальнейшем нагревании его он желтеет. Если по мере охлаждения этой смеси добавить раствор аммиака, то можно наблюдать переход желтого окрашивания в оранжевый. Эту реакцию можно наблюдать на коже рук при неосторожном обращении с азотной кислотой.
Биуретовая реакция затрагивает пептидные связи в молекулах белка. При взаимодействии белков в слабощелочной среде с сульфатом меди (II) появляется характерное ярко-фиолетовое окрашивание, что связано с образованием комплексных соединений - Сu2+ с белками.
Порядок выполнения работы
Оборудование и реактивы: горелка, штатив с пробирками; раствор куринного белка; концентрированная азотная кислота; раствор гидроксида натрия; раствор сульфата меди (II).
Опыт №1. Горение белков.
Внесите шерстяную нить в пламя горелки. Запишите наблюдения ________________________________________________________________________
Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт №2.Денатурация белка.
а) Приготовьте раствор белка. Для этого белок куриного яйца растворите, в
150 мл воды. В пробирку налейте 4-5 мл раствора белка и нагрейте на горелке
до кипения. Запишите наблюдения __________________________________________
б) охладите содержимое пробирки. Разбавьте водой в два раза.
Запишите наблюдения _______________________________________________________
Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Цветные реакции белков
Опыт №3.Ксантопротеиновая реакция.
Налейте в пробирку 2 - 3 мл раствора белка и прибавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Слегка нагрейте содержимое пробирки. Затем охладите смесь и добавьте аммиак до щелочной реакции (проба на лакмус).
Запишите наблюдение__________________________________________
Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт №4.Биуретовая реакция
Налейте в пробирку 2-3 мл раствора белка и 2-3 мл раствора гидроксида натрия, а затем 1-2 мл раствора сульфата меди (II).
Запишите наблюдения__________________________________________
Вывод: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте строение белков.
2. Какие виды структур образуют белки?
3. Какую роль играют различные виды химических связей в
формировании различных структур белковых молекул?
4. Охарактеризуйте важнейшие физические и химические свойства белков.
5. Какими реакциями можно распознать белки?
6. Какую роль играют белки в жизни организмов?
Литература Ю. М. Ерохин «Химия» М. 2003 Глава 25 стр.361
Практическая работа №5.
«Генетическая связь между классами органических и неорганических соединений».
Цель: обобщение знаний о классах органических веществ, об их взаимосвязи межу собой, подготовка к итоговой контрольной работе.
@Задание 1. Дополните схему названиями типов химических реакций.
@Задание 2. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
а) этан ® этилен ® ацетилен ® бензол
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) карбид кальция ® ацетилен ® этилен
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
в) уголь ® метан ® ацетилен ® этаналь (уксусный альдегид)
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
г) нитробензол
метан ® ацетилен ® бензол ® циклогексан
¯
бромбензол
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
@Задание 3. Дополните схему «Генетическая связь органических соединений» названиями типов химических реакций. Запишите над стрелками необходимые для каждого из превращений реактивы.
@Задание 4. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
а) метан ® этин (ацетилен) ® этаналь ® этановая (уксусная) кислота ® ®метиловый эфир уксусной кислоты
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________б) метанол ® метаналь ® муравьиная кислота ® этиловый эфир муравьиной кислоты ® углекислый газ
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Желаю удачи!
J
[1] Курсивом выделена та часть текста, в которой внесены изменения в номенклатуру непредельных углеводородов в отличие от предельных углеводородов.