AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA: VALGUD JA SÜSIVESIKUD (0)

TTÜ
Keemiainstituut
Bioorgaanilise Keemia õppetool
Töö nr
1.1; 1.2
Töö pealkiri
AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA: VALGUD JA SÜSIVESIKUD
Juhendaja
Malle Kreen
Üliõpilane
Õpperühm
KATB41
Töö teostatud
13/02/2012
Arvestatud
Kvalitatiivsed reaktsioonid võimaldavad kindlaks teha mingi keemilisi elemendi. Funktsionaalse rühma, ühendi või teatud omadustega ainete grupi olemasolu või puudumist uuritavas keskkonnas. Enamasti hinnatakse iseloomuliku värvusreaktsiooni teket, sademe moodustumist, gaasi eraldumist või muid üheseid silmaga nähtavaid muudatusi.
Valkude reaktsioonid
Valgud on polüpeptiidid, milles “ehituskivideks” olevad aminohapped on omavahel seotud amiidsidemete abil.
Valgud, nagu teisedki biopolümeerid, täidavad oma funktsioone täna iseloomulikele ruumilistele struktuuridele, mis tulenevad primaarsest struktuurist, st aminohapete valikust ja järjekorrast. Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes ja nende aminohappelise koostise iseloomustamiseks kasutatakse mitmesuguseid värvusreaktsioone.
Süsivesikute reaktsioonid
Süsivesikud on ulatuslik ühendite rühm, kuhu kuuluvad suhkrud, aga ka tärklis, tselluloos ning mitmed teised polüoosid.
Vastavalt struktuurile jaotatakse süsivesikud mono-, oligo - ja polüsahhariidideks.
Paljud süsivesikutekvalitatiivseks määramiseks kasutatavad reaktsioonid baseeruvad nende redutseerimisvõimel. Reaktsioonitingimustest sõltuvalt tekivad erinevad suhkrute oksüdatsiooniproduktid.
Reaktsiooni nimetus
Kasutatud reaktiivid
Kirjeldus, järeldused
Reaktsiooni valem
Valkude reaktsioonid
1) Biureedireaktsioon
1 ml munavalgu lahust, 1 ml 10 % NaOH , mõni tilk 1% CuSO4
Lahus muutus lillakaks tooniks. Valmistatud lahus sisaldas vähemalt kahte peptiidsidet. Biureetkompleks moodustub vask(II)ioonide seostumisel peptiitsidemete koostises olevate hapniku aatomitega. Biureetkompleksi värvuse intensiivsus sõltub valgu kontsentratsioonist ja vase ioonide hulgast lahusest. Lahus sisaldab palju valku.
2) Mulderi reaktsioon
1 ml munavalgu lahust, 5-6 tilka kontsentreeritud HNO3 , NH4OH kuni ammoniaagi lõhna ilmumiseni
Kontsentreeritud lämmastikhappe lisamisel sadestub valk pöördumatult ja soojendamisel toimub aromaatsete tuumade nitreerumine. Lahus muutub helekollaseks ning käitub kui happealuse indikaator , NH4OH lisamisel omandab lahus oranzika värvuse. See reaktsioon tõestab: aromaatset tuuma sisaldavate aminohapete olemasolu valgulahuses.
3) Milloni reaktsioon
Ühte katseklaasi 1 ml munavalgu lahust, teise 1 ml zelatiini lahust. Mõlemasse katseklaasi 5-6 tilka Milloni reaktiivi (Hg(NO3)2+ HNO3
Milloni reaktiivi lisamisel munavalgu lahusele, tekkis valge sade, mis soojendamisel muutus punaseks. Milloni reaktiiviga reageerivad aromaatset tuuma sisaldavad aminohapped. Zelatiini lahusega muutusi ei toimunud.munavalgulahuses on aromaatset tuuma sisaldavad aminohapped, želatiinis mitte.
4) tioolreaktsioon
1ml Pb( CH3COO )2 0,5% lahus, 20% NaOH tilgakaupa, kuni tekkiva sademe lahustumiseni, 0,5 ml munavalgu lahust
Lahuse keetmisel tekkis pruunikasmust kolloidsade Pb++ toimel. Sulfhüdrüülrühmad valkudes ja aminohapetes alluvad hõlpsasti leeliselisele hüdrolüüsile, andes sulfiidioone. Lahuses on sulfhüdrüülrühmad.
Na2S + Na2PbO2 + 2H2O = PbS + 4NaOH
5) Valkude sadestamine trikloroäädikhappega
1 ml munavalgu lahust, mõni tilk CCl3COOH lahust
Tekkis valge sade. Trikloroäädikhape on valke denatureeriv ja sadestav reagent, mida kasutatakse valkude eraldamiseks madalmolekulaarsetest lämmastikühenditest ning ei sadesta valgu hüdrolüüsi produkte, mille molekulmass on alla 10000. Lahus sisaldab valke, või selle hüdrolüüsi produkte, mille molekulmass on üle 10000.
6) Valkude sadestamine sooladega (globuliinide ja albumiinide eraldamine)
3 ml munavalgu lahust, 3 ml küllastunud (NH4) 2SO4 , krisalne (NH4)2SO4
Küllastunud (NH4)2SO4 lisamisel munavalgu lahusele tekkis globuliinide sade, mille eraldasin filtrimisel. Kristalse (NH4)2SO4 lisamisel lahusele tekkis albumiinide sade. (NH4)2SO4 kõrge kontsentratsioon põhjustab valkude pöörduvat denaturatsiooni ja lahusest väljasadenemist. Valgulahuses on nii globuliinid kui albumiinid.
7) Valkude termiline denatureerimine ja lahustuvuse sõltuvus pH-st
Esimene katseklaas : 2 ml munavalgu lahust, 1 ml kontsentreeritud äädikhapet. Teine katseklaas: 2 ml munavalgu lahust
Munavalgu lahus muutus kuumutamisel häguseks, kuna valgud denatureerivad kõrgel temperatuuril, denatureerumisele kaasneb tavaliselt ka valgu väljasadestumine. Munavalgu lahuses koos äädikhappega ei toimunud muutusi.kuumutamisel valk denatureerub, happelise pH juures ei sadestu välja, sest lahustub vees.
8) Valkude sadestamine orgaaniliste lahustitega
2 ml munavalgu lahust, etanooli, kuni sademe tekkimiseni, vesi, kuni sademe lahustumiseni
Lisasin orgaanilist solventi munavalgu lahusele ning tekkis sade. Etanool põhjustab valkude dehüdratiseerumist ja sadestab neid lahustest välja. Vee lisamisel sade kaob, kuna sadesti kontsentratsioon väheneb. Orgaanilised lahustid sadestavad valgud piisava sadesti kontsentratsiooni juures välja.
Süsivesikute reaktsioonid
1) Molischi test
I katseklaas: 2 ml sahharoosi, 5 tilka Molischi reaktiivi, 1ml kontsentreeritud väävelhapet. II katseklaas: 2 ml glükoosi, 5 tilka Molischi reaktiivi, 1ml kontsentreeritud väävelhapet.
Sahharoosi lahuse alumine kiht muutus lillakaks ning glükoosi lahus muutus samamoodi lillakaks. Süsivesikute olemasolul tekkis lahuste segus -naftaooliga kontsentreeritud väävelhappe lisamisel happe ja uuritava lahuse piirpinnale purpurne vahekiht . Tugevate mineraalhapete toimel lagunevad süsivesikud monosahhariidideks, mis annavad positiivse reaktsiooni - süsivesikud koosnevad monosahhariididest.
2) Osasoonide saamine
I katseklaas: 2 ml maltoosi , II katseklaasi glükoosi. Mõlemasse katseklaasi 0,1 g fenüülhüdrasiini ja 0,2 g naatriumatsetaati.
Reaktsioonisegusid hoidsin 40 minutit keeval veevannil ja jahutatakse jäävannil. Tulemuseks pidi mõlemasse katseklaasi tekkima kristallid , mida sai mikroskoobi all vaadata. Osasoonid kristalluvad lahustest hõlpsasti, kusjuures kristallide kuju ja sulamistemperatuur on lähtesuhkrule iseloomulikud ja võimaldavad seda identifitseerida. Osasoonideks nimetatakse taandava suhkru ja kahe molekuli fenüülhüdrasiini liitumise produkti . Lahused sisaldavad taandavaid suhkruid.
3) Hõbepeegli reaktsioon
1 ml 1 % AgNO3 lahust, 0,5 ml kontsentreeritud NH4OH ja 1 ml glükoosi lahust.
Soojendamisel lahus muutus alguses hallikaks ja siis hõbe sadestus katseklaasi seintele peeglina. Hõbeda amooniakaalsest lahusest sadestub metall klaasi pinnale peeglina. Lahus sisaldab taandavat suhkrut.
4) Sahharoosi hüdrolüüsi kontroll Fehlingi lahustega
I katseklaas: 1 ml sahharoosi lahust, II katseklaas: 1 ml sahharoosi lahust, 1 tilk kontsentreeritud HCl. Mõlemasse katseklaasi 1 ml Fehlingi I ja II lahust.
Soojendasin lahuseid ning lisasin Fehlingi I ja II lahust. Lahusesse, kuhu oli lisatud ka HCl , tekkis punane sade. Vaba poolatsetaalse hüdroksüülrühma toimel vask taandub, andes vask(I)oksiidi, mis moodustab punase sademe, suhkur ise aga oksüdeerub reaktsiooni käigus vastavaks happeks. Teise lahuse värvus jäi samaks- siniseks . I katsesegu sisaldab poolatsetaalset hüdroksüülrühma, II katsesegu ei sisalda.
5) Barfoed` reaktsioon
I katseklaas: 1 ml maltoosi, II katseklaas: 1 ml glükoosi. Mõlemasse katseklaasi lisada 3 ml Barfoed´ reaktiivi.
Peale Barfoed´ reaktiivi lisamist, segasin hoolikalt ning kuumutasin keeval vesivannil lahust 3-4 minutit. Lahuses maltoosiga, tekkis sinine sade ning teise lahusesse tekkis punakas sade, mis näitab, et lahuses oli monosahhariide.
6) Selivanoffi reaktsioon
I katseklaas: 1 ml fruktoosi lahust, II katseklaas: 1 ml glükoosi lahust. Mõlemasse katseklaasi lisatakse 2-3 ml Selivanoffi reaktiivi.
Lahust soojendasin 10 minutit keeval vesivannil. I katse-klaasis olev lahus muutus oranzi värvi ja II katseklaasis olev lahus tumepunaseks. Suhkrute kuumutamisel tekib pentoosidest heterotsükliline aldehüüd furfurool, heksosidest hüdroksümetüülfurfurool. Tekkivad ühendid reageerivad mitmealuseliste fenoolidega, andes värvilisi produkte nagu oli ka nendes katsetes näha. Lahuses olevad süsivesikud annavad kuumutamisel Furfurooli ja hüdroksümetüülfurfurooli
7) Tärklise reaktsioon joodiga
5 ml tärkliselahust, 1 tilk joodilahust
Lahus muutus siniseks ning kuumutasin keemiseni. Lahus muutus läbipaistvaks, jäävanni pannes taastus sinine värvus. Sinised kompleksid on tingitud polüsahhariidahelate keerdumisest joodi molekulide ümber. Kõrgemal temp.-l kompleksid lagunevad ja kaotavad värvuse. Vaatlesin mikroskoobi all erinevate tärkliste proove. Kuumutamisel tekkis kompleksühend joodi ja tärklise vahel, mis temp langedes lagunes .
Maisitärklis Kartulitärklis