Что такое цветная реакция

Цветные реакции

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АМИНОКИСЛОТЫ И БЕЛКИ

Цель работы:изучить качественные реакции, используемые для обнаружения белков и определения их аминокислотного состава

Цветные реакции

Для обнаружения белка применяют цветные реакции, которые делят на два типа: общие или универсальные и специфические. К универсальным реакциям относятся биуретовая (на пептидную связь) и нингидрировая (на α-аминокислоты). С их помощью можно обнаружить любой белок. К специфическим относятся реакции на отдельные аминокислоты, которые позволяют обнаружить специфические функциональные группы в составе радикалов аминокислот.Цветные реакции на белки лежат в основе методов установления белковой природы веществ, изучения аминокислотного состава и количественного содержания белков.

Работа 1. Биуретовая реакция (реакция Пиотровского).

В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза (полипептиды) дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с сульфатом меди. Реакция обусловлена присутствием в балках пептидных связей, которые образуют окрашенные солеобразные комплексные соединения. Интенсивность окраски зависит от количества пептидных связей в молекуле и количества медной соли.

Свое название реакция получила от производного мочевины – биурета, который дает эту реакцию. Биурет образуется при нагревания мочевины с отщеплением от нее аммиака:

Две молекулы диенольной формы биурета взаимодействуют с образующимся в щелочной среде гидроксидом меди (II). Продуктом реакции является комплексное соединение (окрашенная медно-натриевая соль биурета), в котором координационные связи образованы за счет электронных пар атомов азота иминных групп:

Подобным образом построены окрашенные медно-натриевые соли пептидов и белков.

Биуретовую реакцию дает также аспарагин (амид аспарагиновой кислоты) и аминокислоты гистидин, серии, треонин.

Ход работы. В одну пробирку наливают 10-12 капель раствора яичного или растительного белка, в другую насыпают 20-30 мг мочевины и нагревают на спиртовке до исчезновения запаха аммиака и охлаждают. В обе пробирки добавляют по 10 капель 10-процентного раствора гидроксида натрия и по 1-2 капли 1-процентного раствора сульфата меди (II). В обеих пробирках появляется сине-фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание.

Работа 2. Нингидриновая реакция.

Белки, полипептиды и аминокислоты при нагревании с нингидрином дают синее и сине-фиолетовое окрашивание. Нингидриноваяреакция обусловлена наличием α-аминокислот и является одной из наиболее чувствительных для обнаружения α-аминогрупп.

Сущность реакции заключается в том, что α-аминокислоты и пептиды, реагируя с нингидрином, подвергаются окислительному дезаминированию и декарбоксилированию:

Восстановленный нингидрин взаимодействует с аммиаком и второй молекулой нингидрина, в результате чего образуется сложное окрашенное соединение мурексидного строения:

Ход работы. В две пробирки наливают: в одну 10 капель раствора яичного или растительного белка, в другую 10 капель 0,1-процентного раствора глицина. В каждую из них добавляют по 2-3 капли 0,1-процентного раствора нингидрина и нагревают. Через 1-2 мин появляется розовое, затем красное, а затем синее окрашивание.

Работа 3. Ксантопротеиновая реакция (реакция Мульдера)

При нагревании растворов большинства белков с концентрированной азотной кислотой образуется желтое окрашивание, переходящее в щелочном растворе в оранжевое.

Реакция обусловлена присутствием циклических аминокислот, которые при взаимодействии с азотной кислотой образуют нитропроизводные желтого цвета, например:

Продукты нитрования циклических аминокислот, реагируя с едким натром или гидроксидом аммония, образуют соответствующие соли, имеющие оранжевую окраску:

Ход работы. В пробирку наливают 8-10 капель яичного или растительного белка, добавляют З-5 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают. В пробирке появляется желтое окрашивание. После охлаждения к смеси добавляют избыток концентрированного раствора аммиака или 30-процентного раствора гидроксида натрия. Желтая окраска переходит в оранжевую.

Работа 4. Реакция на тирозин (реакция Миллона)

Нагревание большинства белков с реактивом Миллона (раствор нитратов и нитритов ртути (I) и (II) в азотной кислоте) приводит к образованию красного осадка.

Реакция обусловлена присутствием в белке аминокислоты тирозина, которая при взаимодействии с реактивом Миллона дает нитрозопроизводное, ртутное соединение которого окрашено в красный цвет:

Ход работы.К 8-10 каплям раствора белка добавляют 2-3 капли реактиваМиллона и осторожно нагревают. Жидкость окрашивается в красный цвет и выпадает красно-коричневый осадок.

Работа 5. Диазореакция на гистидин и тирозин (реакция Паули)

При добавлении к щелочному раствору белка диазореактива жидкость приобретает оранжево-красное окрашивание.

Реакция обусловлена присутствием в белке аминокислот гистидина и тирозина, которые, реагируя с диазобензолсульфокислотой,образуют азокраситель красного цвета:

Ход работы.К свежеприготовленномудиазореактиву (3 капли 1-процентного раствора сульфаниловой кислоты в 2-процентном растворе соляной кислоты и 3 капли 5-процентного раствора нитрита натрия) добавляют 6-8 капель раствора белка и после перемешивания 3-5 капель 10-процентного раствора карбоната натрия. Развивается интенсивная красная окраска.

Работа 6. Реакции на триптофан

Реакции основаны на способности триптофана в кислой среде вступать во взаимодействие с альдегидами, образуя при этом окрашенные продукты конденсации.

а) Реакция Адамкевича. Взаимодействие триптофана с глиоксиловой кислотой (которая всегда присутствует в ледяной уксусной кислоте) приводит к образованию соединения красно-фиолетового цвета:

Ход работы. К 5-6 каплям раствора белка добавить 5 капель концентрированной уксусной кислоты, слегка подогреть и подслоить (осторожно. по стенке наклоненной пробирки) равный объем концентрированной серной кислота. На границе двух слоев жидкости появляется красно-фиолетовое кольцо.

б) Реакция Шульца-Распайля. Триптофан, взаимодействуя с оксиметилфурфуролом (образующимся при гидролизе сахарозы и обезвоживании моносахаридов под действием концентрированной серной кислоты) образует комплекс вишнево-красного цвета.

Ход работы.К 5-6 каплям раствора белка приливают 1 каплю 10- процентного раствора сахарозы и подслаивают 1 мл концентрированной серной кислоты. На границе раздела жидкостей появляется вишнево-красное окрашивание.

Работа 7. Реакция Фоля на содержащие серу аминокислоты

Нагревание белка со щелочью и плюмбитом приводит к появлению бурого или черного осадка. Реакция обусловлена наличием в белке содержащих серу аминокислот, которые под действием щелочи разрушаются с образованием сульфида щелочного металла; последний с плюмбитом дает осадок сульфида свинца:

Ход работы.К 5-6 каплям раствора белка добавляют 10 капель 30-процентного раствора гидроксида натрия и 1каплю 5-процентного раствора ацетата свинца. При длительном нагревании выпадает черный осадок сульфида свинца.

Источник

Лабораторная работа №1

Лабораторная работа №1

ХИМИЯ ПРОСТЫХ БЕЛКОВ.

ЦВЕТНЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ И АМИНОКИСЛОТЫ

Белки представляют собой высокомолекулярные полимерные органические соединения, построенные из остатков различных α-аминокислот, соединенных ковалентной пептидной связью.

Присутствие белка в растворах можно обнаружить с помощью цветных реакций, обусловленных наличием в белке аминокислот, их специфических групп и пептидных связей. Существуют универсальные цветные реакции, т. е. на все белки (биуретовая и нингидриновая), и специфические, т. е. на определенные аминокислоты (ксантопротеиновая, Миллона, Фоля и др.).

На основании некоторых цветных реакций разработаны методы количественного определения белков и аминокислот, которые широко используются в биохимических лабораториях.

Цель: Ознакомиться с универсальными цветными реакциями на белки и специфическими реакциями на отдельные аминокислоты, содержащиеся в белковых растворах.

Работа 1. Биуретовая реакция на пептидную связь (Пиотровского)

Биуретовая реакция обусловлена наличием в белке пептидных связей, которые в щелочной среде образуют с сернокислой медью комплексы фиолетового цвета с красным или синим оттенком. Группа, образующая пептидную связь, в щелочной среде присутствует в своей таутомерной енольной форме:

При избытке щелочи происходит диссоциация ОН-группы, появляется отрицательный заряд, с помощью которого кислород взаимодействует с медью. Возникает солеобразная связь. Кроме того, медь образует дополнительные координационные связи с атомами азота, участвующими в пептидной связи, путем использования их электронных пар. Возникающий таким образом комплекс очень стабилен. Интенсивность окраски комплекса зависит от концентрации белка и количества медной соли в растворе.

Исследуемый материал: раствор яичного белка, раствор растительного белка, 1% раствор желатина.

Реактивы: 10% раствор NaOH, 1% раствор CuSO4.

Оборудование: пробирки, капельницы.

Ход работы. К 5 каплям водного раствора белка добавляют 5 капель 10% раствора NaOH и 2 капли 1% раствора CuSO4. Содержимое перемешивают. Оно приобретает сине-фиолетовый цвет. Нельзя добавлять избыток CuSO4, так как синий осадок маскирует характерное фиолетовое окрашивание биуретового комплекса.

Работа 2. Нингидриновая реакция на α-аминокислоты

Белки, полипептиды и свободные α-аминокислоты дают синее или фиолетовое окрашивание с нингидрином. При нагревании белка с водным раствором нингидрина аминокислоты окисляются и распадаются, образуя СО2, NH3 и соответствующий альдегид. Нингидрин, являясь сильным окислителем, вызывает окислительное дезаминирование α-аминокислоты, приводящее к образованию аммиака, двуокиси углерода, соответствующего альдегида и восстановленной формы нингидрина. Нингидрин восстанавливается и связывается со второй молекулой нингидрина посредством молекулы аммиака, образуя продукты конденсации, окрашенные в синий, фиолетовый, красный, а в случае пролина – в желтый цвет.

Источник

Химия цвета качественных реакций

Разделы: Химия

«Все живое стремится к цвету». В.Гете

Актуализация знаний

На предыдущих занятиях мы изучали свойства неорганических и органических веществ, часто используя качественные реакции, показывающие наличие определенного вещества по цвету, запаху или осадку. Предложенный вам кроссворд состоит из названий химических элементов, имеющих цветовые различия

Решение кроссворда:

1) Вещество, окрашивающее пламя в фиолетовый цвет (калий).

2) Самый легкий серебристого цвета металл (литий).

4) Металл, окрашивающий стекло в голубой цвет (ниобий)

5) Название металла означает небесно-голубой (цезий)

6) Фиолетовые пары этого вещества впервые получил Куртуа благодаря своему коту (йод).

Мотивация учебной деятельности.

Обратите внимание, что решение кроссворда было связано с цветом веществ. Но не только химические вещества, но и окружающий нас мир красочен.

«Все живое стремится к цвету». Эти слова великого гения поэзии верно отражают особенность эмоций, которые у нас вызывает тот или иной цвет. Мы воспринимаем его ассоциативно, т.е. вызываем в памяти что-то привычное и знакомое. Восприятие цвета сопровождается определенными эмоциями. (Демонстрация картин художников).

Почему же окружающий мир красочен?

Сегодня мы пробуем найти ответ на вопрос «Что такое цвет?» с точки зрения химии.

Определение факторов цвета

То же самое происходит и в случае окрашенных веществ. Если вещество отражает лучи определенной длины волны, то оно окрашено. Если одинаково поглощается или отражается энергия световых волн всего спектра, то вещество кажется черным или белым. Из уроков биологии вы знаете, что глаз человека содержит оптическую систему: хрусталик и стекловидное тело. В сетчатку глаза входят светочувствительные элементы: колбочки и палочки. Благодаря колбочкам мы различаем цвета.

Посмотрим, как изменяется цвет вещества от состояния структуры на примере серы.

Демонстрация видеофильма «Химические элементы».

CuS0₄ (голубой) Cu 2+ + SO₄ 2-

NiS0₄ (зеленый) Ni 2+ + SO₄ 2-

В этих растворах одинаковые анионы, окраску придают разные катионы.

Следующие растворы имеют один и тот же катион, но разные анионы, значит за окраску отвечают анионы:

K₂Cr₂O₇(оранжевый) 2K + +Cz₂O₄ 2-

K₂Cr0₄ (желтый) 2К + + Cz0₄ 2-

Цвет зависит и от среды вокруг окрашенных частиц. Катионы и анионы в растворе окружены оболочкой растворителя, который влияет на ионы.

В 1 опыте кислая среда приводит к изменению цвета в пурпурный, во 2 опыте щелочная среда изменяет цвет свеклы в голубой, а добавление воды (нейтральная среда) не вызывает изменений цвета.

Проводится опыт:

Рассмотрим случай окружения атома одного элемента различными комплексами.

Проводится опыт: качественная реакция на ион Fe 3+ :

С изменением цвета железа-иона при окружении его роданидом калия в кровавый цвет связан исторический факт.

Сообщения студентов.

Проводим опыт.

2CuS0₄+ K₄(Fe(CN)₆) Cu₂(Fe(CN)₆) + 2K₂SO₄

4FeCl₃ + 3 K₄(Fe(CN)₆) Fe₄(Fe(CN)₆) ₃+12 KCI

Вывод.

Мы определили основные факторы, влияющие на проявление цвета веществ.

Сообщения студентов на тему «Цвет служит людям».

Растения, обладающие хлорофиллом, способны образовывать магнийорганические вещества и используют энергию света. Цвет фотосинтезирующих растений зеленый.

Гемоглобин крови, содержащий железо, служит для переноса кислорода в организме. Гемоглобин с кислородом окрашивает кровь в ярко-красный цвет, а без кислорода придает крови темный цвет.

Краски и красители используются художниками, декораторами и текстильщиками. Гармония цвета составной частью входит в искусство «дизайна». Самыми древними красками служили уголь, мел, глина, киноварь и некоторые соли, такие как ацетат меди (медянка).

Люминофорные краски применяют для дорожных указателей и реклам, спасательных лодок.

В целях отбеливания в состав стиральных порошков вводят вещества, придающие ткани синеватую флуоресценцию.

Поверхность всех металлических предметов под воздействием окружающей среды разрушается. Наиболее эффективна их защита цветными пигментами: алюминиевая пудра, цинковая пыль, свинцовый сурик, оксид хрома.

Рефлексия.

1. Какие факторы вызывают окраску химических веществ?

2. Какие вещества можно определять качественными реакциями по изменению цвета?

3. Какие факторы определяют цвет солей калия и меди?

Природа, частью которой являются химические вещества, окружает нас загадками, и попытки их решения принадлежат к величайшей радости жизни.

Домашнее задание.

Привести примеры качественных реакций на ионы железа по изменению цвета.

Источник

ЦВЕТНЫЕ И ИМЕННЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ

История химии в школьном курсе

РЕАКЦИЯ ПИОТРОВСКОГО (БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ)

В белках аминокислоты связаны друг с другом по типу полипептидов и дикетопиперазинов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепления молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:

Образующаяся группа –С(О)–NН– называется пептидной группой, связь С–N, соединяющая остатки млекул аминокислот, – пептидной связью.

При взаимодействии дипептида с новой молекулой аминокислоты получается трипептид и т. д.

Дикетопиперазины образуются при взаимодействии двух молекул аминокислот с отщеплением двух молекул воды:

Дикетопиперазины были выделены из белков Н.Д.Зелинским и В.С.Садиковым в 1923 г.

Наличие в белке повторяющихся пептидных групп подтверждается тем, что белки дают фиолетовое окрашивание при действии небольшого количества раствора медного купороса в присутствии щелочи (биуретовая реакция).

Реакция идет по схеме:

Это реакция на цистеин и цистин. При щелочном гидролизе «слабосвязанная сера» в цистеине и цистине достаточно легко отщепляется, в результате чего образуется сероводород, который, реагируя со щелочью, дает сульфиды натрия или калия. При добавлении ацетата свинца(II) образуется осадок сульфида свинца(II) серо-черного цвета.

Описание опыта. В пробирку наливают 1 мл раствора цистина, прибавляют 0,5 мл 20%-го раствора гидроксида натрия. Смесь нагревают до кипения, а затем добавляют 0,5 мл раствора ацетата свинца(II). Наблюдается выпадение серо-черного осадка сульфида свинца(II):

Описание опыта. В пробирку наливают 5 капель 1%-го раствора глицина и прибавляют 1 каплю индикатора метилового красного. Раствор окрашивается в желтый цвет (нейтральная среда). К полученной смеси добавляют равный объем 40%-го раствора формальдегида (формалин). Появляется красное окрашивание (кислая среда):

Это реакция на аминокислоту глицин.

В таких солях ион меди координационными связями соединен с аминогруппами.

Описание опыта. В пробирку наливают 3 мл 3%-го раствора сульфата меди(II), добавляют несколько капель 10%-го раствора гидроксида натрия до образования голубого осадка. К полученному осадку гидроксида меди(II) приливают 0,5 мл концентрированного раствора глицина. При этом образуется темно-синий раствор глицината меди:

Описание опыта. В пробирку наливают 1 мл раствора тирозина и добавляют 0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Смесь нагревают до появления желтой окраски. После охлаждения добавляют 1–2 мл 20%-го раствора гидроксида натрия до появления оранжевой окраски раствора:

Описание опыта. В пробирку наливают около

0,5 мл раствора уксуснокислого свинца и прибавляют раствор едкого кали до растворения образовавшегося осадка гидроксида свинца. В другую пробирку наливают

Триптофан, реагируя в кислой среде с альдегидами, образует окрашенные продукты конденсации. Например, с глиоксиловой кислотой (являющейся примесью к концентрированной уксусной кислоте) реакция протекает по уравнению:

По аналогичной схеме протекает и реакция триптофана с формальдегидом.

В ходе проведенного исследования мы выявили по литературным источникам имеющуюся информацию о цветных качественных реакциях на белковые аминокислоты; выполнили ряд перечисленных реакций и составили базу данных. Эта база может быть использована в школьной практике как в теоретическом плане, так и в практическом, т. к. мы приводим краткие, но подробные описания выполнения всех опытов.

Из предложенных 18 качественных реакций каждая практически осуществима в школьном курсе химии и имеет важное практическое значение. Сопровождение реакций химическими уравнениями конкретизирует и углубляет знания по биологической и органической химии, особенно знания учащихся специализированных биологических и химических классов.

Использованная литература

Ермаков А.Н., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И., Мирри И.К. Методы биохимического исследования растений. М.,1952, 520 с.
Полянская А.С., Шевелева А.О. Методическая разработка по лабораторным работам: «Аминокислоты» и «Белки». Л., 1976, 37 с.
Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии. 1999, 541 с.
Руководство к практическим занятиям по органической химии. Под ред. В.М.Родионова. М., 1954, 111 с.
Соловьев Н.А. Лабораторные работы по биологической химии. Методическая разработка. СПб., 1996, 70 с.
Филиппович Ю.Б., Егорова Т.А., Севастьянова Г.А. Практикум по общей биохимии. М., 1982, 311 с.

З.Саитов, С.В.Телешов, Б.Харитонцев,
секция «Юный химик» РХО им. Д.И.Менделеева (г. Тобольск)

Источник

Что такое цветная реакция

Биуретовая реакция (реакция Пиотровского). В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза — полипептиды дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с солями меди. Реакция обусловлена наличием пептидных связей. Положительная биуретовая реакция проявляется у соединений, содержащих не менее двух

пептидных групп. Интенсивность окраски зависит от длины пептида и варьирует от сине-фиолетовой до краснофиолетовой и красной.

Биуретовую реакцию дают также аспарагин (амид аспарагиновой кислоты) и аминокислоты гистидин, треонин и серин.

Свое название реакция получила от биурета — соединения, которое образуется при нагревании мочевины. Эта реакция сопровождается отщеплением молекулы аммиака

Комплексной медно-натриевой соли пептидов и белков приписывают следующее строение:

Реактивы: а) раствор яичного белка (без добавления хлористого натрия); б) раствор растительного белка (приготовление — см. с. 6); в) едкий натр, 10%-ный раствор; г) сернокислая медь, 1%-ный раствор.

В одну пробирку наливают 2 мл раствора яичного белка, в другую — столько же растительного, затем в каждую из них прибавляют равный объем раствора едкого натра и по 1—2 капли раствора сернокислой меди. Появляется красно-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание.

Нингидриновая реакция.

Нингидриновая реакция обусловлена наличием аминокислот, имеющих аминогруппы в a-положении. Белки, полипептиды и аминокислоты образуют с нингидрином соединение синего или сине-фиолетового цвета (при нагревании). Нингидриновая реакция является одной из наиболее чувствительных для обнаружения а-аминогрупп.

Сущность реакции заключается в том, что а-аминокислоты и пептиды, реагируя с нингидрином, подвергаются окислительному дезаминированию и декарбоксилированию:

Восстановленный нингидрин взаимодействует с аммиаком и второй молекулой нингидрина, в результате чего образуется окрашенное соединение (пурпурный Руэманна)

Реактивы: а) раствор белка (без хлористого натрия). Приготовление — см. с. 6; б) глицин, 0,1%-ный водный раствор; в) нингидрин, 0,1%-ный спиртовой раствор. В одну пробирку наливают 1-2 мл раствора глицина, в другую — столько же раствора белка. В обе пробирки добавляют раствор нингидрина (в первую 5—6 капель, во вторую — 10—12), нагревают около минуты. В пробирке с глицином быстро появляется фиолетово-синее или фиолетовое окрашивание, в пробирке с белком окрашивание развивается медленно и имеет красновато-фиолетовый оттенок (или даже желтовато-фиолетовый в случае наличия иминокислоты пролина).

Реакция Лоури.

Это одна из наиболее чувствительных реакций на белки. Ее дают циклические аминокислоты. Реагируя с реактивом Фолина, они образуют комплексы, окрашенные в синий цвет. Интенсивность окраски зависит от концентрации белков, поэтому реакция Лоури может быть использована и для количественного определения.

Реактивы: а) раствор яичного белка для цветных реакций и реакций осаждения (см. с. 6), разведенный дистиллированной водой в 100 раз; б) глицин, 0,02%-ный раствор; в) фенилаланин, 0,02%-ный раствор; г) реактив А: 2%-ный раствор углекислого натрия в 0,1 н растворе едкого натра; д) реактив В: 0,5%-ный раствор сернокислой меди в 1%-ном растворе двузамещенного виннокислого калия или натрия (); с)реактив С: к 50 мл реактива А пипеткой приливают 1 мл реактива В; ж) реактив Фолина: в колбе из термоустойчивого стекла в 700 мл дистиллированной воды растворяют 100 г вольфрамовокислого натрия (вольфрамата натрия, ) и 25 г молибденовокислого натрия (молибдата натрия, ). К раствору приливают 50 мл концентрированной ортофосфорной кислоты (-ной) и 100 мл

концентрированной соляной кислоты после чего к колбе присоединяют обратный холодильник, переносят ее в вытяжной шкаф и кипятят 10 ч, не допуская бурного кипения жидкости. Затем в колбу добавляют 150 г сернокислого лития дистиллированной воды, 5 капель брома и кипятят (без холодильника) в течение 15 мин. для освобождения от избытка брома. После того как раствор остынет до комнатной температуры, его доводят дистиллированной водой до объема 1 л, фильтруют и хранят в склянке темного стекла с притертой пробкой. Реактив ярко-желтого цвета, устойчив при хранении. Перед употреблением готовят рабочий раствор реактива, разводя его дистиллированной водой в отношении 1:1. Концентрация кислоты в растворе должна составлять 1 г-экв. Ее проверяют титрованием 1 н раствором едкого натра (индикатор — фенолфталеин).

В три пробирки вносят соответственно растворы яичного белка, глицина и фенилаланина (по 2,5 мл), добавляют по 5 мл раствора С и оставляют на 10 мин., после чего приливают по 5 мл рабочего раствора реактива Фолина. Через 30 мин. наблюдают окрашивание жидкости: в пробирках с белком и фенилаланином развивается интенсивная синяя окраска, в пробирке с глицином сохраняется желтый цвет реактива.

Ксантопротеиновая реакция.

Характерна для некоторых ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана). При нагревании белков и полипептидов с концентрированной азотной кислотой образуется нитросоединение желтого цвета.

Реакция протекает в две стадии. На протяжении первой аминокислота, например тирозин, взаимодействуя с концентрированной азотной кислотой, подвергается нитрованию. При этом образуется динитротирозин (желтого цвета).

Примечание. В зависимости от количества прибавленной азотной кислоты может образоваться и смесь динитро- и нитротирозина.

Во второй стадии продукты нитрования тирозина (ди-нитро- и нитротирозин) реагируют с едким натром или гидроокисью аммония с образованием натриевой или аммонийной соли, имеющей желто-оранжевое окрашивание.

Ксантопротеиновую реакцию, кроме белков, пептидов и циклических аминокислот, дают также многие простые ароматические соединения (бензол, фенол и др.).

Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка (приготовление — см. с. 6); б) раствор желатина, -ный; в) азотная кислота, концентрированная; г) натрий едкий, 20%-ный раствор, или аммиак, концентрированный раствор фенол, -ный раствор.

К 2-3 мл раствора фенола осторожно (по стенке пробирки) приливают 1-2 мл концентрированной азотной кислоты. Осторожно нагревают, появляется желтое окрашивание.

В другую пробирку наливают 1-2 мл раствора яичного или растительного белка, прибавляют 8—10 капель концентрированной азотной кислоты и осторожно нагревают. Выпадает осадок, который окрашивается в желтый цвет.

После охлаждения в пробирку осторожно (по стенке) приливают избыток концентрированного раствора аммиака или едкого натра — жидкость принимает оранжевое или желто-оранжевое окрашивание.

Реакцию следует проводить под тягой!

Те же реакции проводят с раствором желатина: желтого окрашивания не наступает, так как желатин не содержит ароматических аминокислот (иногда может появиться очень слабое желтоватое окрашивание, обусловленное примесью других белков).

Реакция Миллона.

С помощью реакции Миллона открывают наличие аминокислоты тирозина. Тирозин образует с реактивом Миллона ртутную соль нитротирозина красного цвета. Эта реакция характерна также почти для всех фенолов.

Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка (см. с. 6); б) раствор желатина, 1%-ный; в) фенол, 0,1%-ный раствор; г) реактив Миллона: 40 г ртути растворяют в 57 мл концентрированной азотной кислоты вначале при комнатной температуре, затем слабо подогревая на водяной бане. Раствор разбавляют двумя объемами воды и после отстаивания сливают с осадка.

Все работы производят под тягой!

К 1 мл раствора фенола в пробирке приливают 0,5 мл реактива Миллона осторожно нагревают. Появляется розовое окрашивание.

В пробирку наливают 1-2 мл раствора яичного или растительного белка и 5—6 капель реактива Миллона, осторожно нагревают.

Жидкость окрашивается в красный цвет, и затем выпадает осадок кирпично-красного цвета.

То же проделывают и с раствором желатина: красного окрашивания не наступает или оно проявляется очень слабо (если желатин не очищен от примеси других белков),

Реакции на триптофан.

Триптофан, реагируя в кислой среде с альдегидами, образует окрашенные продукты конденсации. Например, с глиоксиловой кислотой (являющейся примесью к концентрированной уксусной кислоте) реакция протекает по уравнению

По аналогичной схеме протекает также реакция триптофана с оксиметилфурфуролом или формальдегидом.

В указанных реакциях принимает участие серная кислота, являющаяся водоотнимающим средством.

Реакция Адамкевича. Реактивы: а) свежий яичный белок (неразбавленный); б) желатин, 1%-ный раствор; в) уксусная кислота, концентрированная; г) серная кислота, концентрированная.

В пробирку наливают несколько капель неразбавленного яичного белка, прибавляют 1-2 мл концентрированной уксусной кислоты (лучше ледяной) и осторожно нагревают до растворения выпавшего осадка, после чего охлаждают и (осторожно!) по стенке пробирки, наклонив ее, наслаивают 1 мл концентрированной серной кислоты, следя, чтобы не произошло смешения жидкостей. На границе двух слоев через некоторое время появляется красно-фиолетовое кольцо.

Эту же реакцию проделывают с раствором желатина — окрашивания не наступает, так как триптофан не входит в состав желатина.

Реакция с оксиметилфурфуролом (Шульце — Распайля). От фруктозы в присутствии концентрированной серной кислоты отщепляется три молекулы воды, она превращается в оксиметилфурфурол, который образует с триптофаном окрашенные продукты конденсации. Реакцию можно производить как с фруктозой, так

и с сахарозой, при гидролитическом расщеплении которой освобождаются равные количества глюкозы и фруктозы.

Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка (приготовление — см. с. 6); б) сахароза, 5%-ный раствор; в) серная кислота, концентрированная.

К 1-2 мл раствора белка добавляют 2—4 капли раствора сахарозы и по стенке пробирки осторожно наслаивают 1 мл концентрированной серной кислоты. На границе жидкостей появляется кольцо темно-красного (вишневого) цвета.

Реакция с формальдегидом. Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка; б) формалин, 5%-ный раствор; в) серная кислота, концентрированная.

К 1 мл раствора белка в пробирке добавляют 2 капли раствора формалина и затем осторожно (по стенке пробирки) наслаивают 1 мл концентрированной серной кислоты, следя, чтобы жидкости не перемешивались. На границе соприкосновения жидкостей появляется кольцо фиолетового или фиолетово-красноватого цвета.

Реакция на аргинин (Сакагучи).

Производные гуанидина, как, например, аминокислота аргинин (гуанидина-миновалериановая кислота), метилгуанидин, гликоциамин (гуанидинуксусная кислота), реагируя с гипобромитом натрия (NaBrO) и а-нафтолом, образуют продукт конденсации кирпично-красного или малинового цвета. Метилгуанидин и глнкоциамин не входят в состав белковых веществ, и поэтому реакцию Сакагучи можно использовать для открытия аминокислоты аргинина.

Гипобромит является окислителем. Окисленный аргинин,

потеряв одну иминогруппу реагирует с а-нафтолом с образованием окрашенного соединения.

Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка; б) а-нафтол. Готовят 1%-ный раствор в 96%-ном этиловом спирте. Перед употреблением 10 мл раствора разбавляют спиртом в мерной колбе емкостью натр едкий, 15%-ный раствор; г) раствор гипобромита натрия. 150 г едкого натра добавляют небольшими порциями к 500 мл воды, перемешивают до полного растворения (осторожно: растворение сопровождается обильным выделением теплоты!). К остывшему раствору осторожно (под тягой!) прибавляют при постоянном перемешивании 8 мл чистого брома. Раствор сохраняют в темной склянке с притертой пробкой (в вытяжном шкафу). Срок годности до трех месяцев.

Примечание. Раствор гипобромита натрия готовится лаборантом.

К 1 мл раствора белка прибавляют 2—3 капли раствора едкого натра, капли раствора а-нафтола и хорошо перемешивают, после чего в пробирку добавляют 1—2 капли раствора гипобромита. Появляется малиновокрасное окрашивание.

Реакция на аминокислоты, содержащие серу (цистеин, цистин).

Известны три серусодержащие аминокислоты: цистеин, цистин и метионин.

В молекулах цистеин а и цистин а сера связана относительно слабо и легко отщепляется при щелочном гидролизе в виде сероводорода, который реагирует со щелочью, образуя сульфиды натрия или калия. Сульфиды взаимодействуют с уксуснокислым свинцом (вернее, с плюмбитом) с образованием осадка сернистого свинца черного или буро-черного цвета. Реакции протекают по следующим уравнениям:

Реактивы: а) раствор яичного или растительного белка (см. с. 6); б) желатин, 1%-ный раствор; в) едкий натр, 15-20%-ный раствор; г) уксуснокислый свинец, 1%-ный раствор.

В одну пробирку наливают 2 мл раствора яичного или растительного белка, в другую — столько же раствора желатина. В обе пробирки добавляют по 1-1,5 мл раствора щелочи и осторожно нагревают до кипения, кипятят 1—2 мин., после чего в каждую пробирку прибавляют по 2—3 капли раствора уксуснокислого свинца.

В пробирке с яичным (или растительным) белком появляется буровато-черное или черное окрашивание, интенсивность которогозависит от концентрации раствора белка и содержания в нем цистеина и цистина. Раствор желатина окрашивания не дает. Это свидетельствует о том, что в состав желатина не входят серусодержащие аминокислоты.

Источник