TTÜ KeemiainstituutBioorgaanilise keemia
õppetool YKL0061 Biokeemia ILaboratoorne töö Töö pealkiri: nr. 1Valkude ja süsivesikute reaktsioonid
Õpperühm:Töö teostaja :YAFB21
Jana Sarnavskaja(YAFB163900)
Õppejõud:Töö teostatud: Protokoll esitatud:Protokoll Tiina
Randla 06.02.
2017 19.02.2017
arvestatud:1. AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGAKvalitatiivsed reaktsioonid võimaldavad kindlaks teha mingi keemilise elemendi,
funktsionaalse rühma, ühendi või ühendite rühma olemasolu või puudumist uuritavas
materjalis . Saadav informatsioon on kas ei või jah, kas
reaktsioon toimub või ei toimu,
kas aine sisaldub või ei sisaldu uuritavas proovis.
Hinnatakse iseloomuliku värvusreaktsiooni teket, sademe või
hägu moodustumist, gaasi
eraldumist ja muid silmaga nähtavaid muudatusi.
Käesolevas töös kasutatakse reaktsioonianumana normaalkatseklaase, kus 1-
milliliitrisele mahule vastab umbes 1 cm kõrgune vedeliku nivoo.
1.1 VALKUDE REAKTSIOONIDValgud - polüpepti did, mis koosnevad aminohapetest, mis on omavahel seotud
pepti dsidemete abil. Peptiidside moodustub ühe aminohappe karboksüülrühma
reageerimisel teise aminohappe aminorühmaga. Kuna peptiidsideme moodustumisel
eraldub vesi, võib seda nimetada ka kondensatsioonireaktsiooniks.
Valkude koostises leidub 20 üldlevinud aminohapet, mida nimetatakse
proteogeenseteks
aminohapeteks. Mõningad valgud sisaldavad lisaks neile ka nn ebaharilikke
aminohappeid : hüdroksü-,
metüül -, fosforüül- jt derivaate.
Valkudel eristatakse peamiselt primaar-,
sekundaar -, tertsiaar- ja kvaternaarstruktuure.
Primaarstruktuuri puhul on tegu aminohapete järjestusega ahelas. Ahela lokaalset
korrapärastumist iseloomustab
sekundaarne struktuur, kogu valgumolekuli
kolmemõõtmelist struktuuri aga
tertsiaarne struktuur. Kui valgumolekul koosneb
osamolekulidest, siis tegu on kvaternaarstruktuuriga.
Struktuurid on fikseeritud nõrkade
keemiliste sidemete ja vastasmõjudega.
Valgu unikaalse ruumilise struktuuri lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Selle
käigus grupeeruvad ümber või
katkevad struktuuridevahelised nõrgad sidemed, kuid
säiluvad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed.
Valgu peptiidsidemete lagunemist nimetatakse valgu hüdrolüüsiks. Valkude
kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes
vedelikes kasutatakse mitmeid
meetodeid nagu: värvusreaktsioonid, väljasadestamine,
väljasoolastamine lahusest,
üld- ja erireaktsioone. Kuna valdav osa valke sisaldab kõiki 20 aminohapet, siis on
erireaktsioonid kasutatavad enamiku valkude tuvastamiseks.
1.1.1 Biureedireaktsioon Ühendid, mis sisaldavad kaht või
enamat peptiidsidet , moodustavad aluselises
keskkonnas Cu2+-ioonidega violetse kompleksi. Kuna biureedireaktsioon on tingitud
pepti dsidemete esinemisest, siis on ta valkude üldreaktsioon. Kompleksi värvus on
tingitud Cu2+-ioonide koordinati vsest seostumisest nelja peptiidsidemete koostisse
kuuluva lämmastiku aatomiga. Kompleksi värvuse intensiivsus sõltub valgu
kontsentratsioonist ja vase ioonide hulgast lahuses.
Töö käik: Katseklaasi valatakse 1 ml munavalgu lahust, lisatakse 1 ml
10%-list NaOH lahust ja mõni tilk 1%-list
CuSO4 lahust. Segu
loksutatakse hoolikalt.
Järeldus: Segu värvus lillakaks, mil est järeldan, et lahuses leiduvad
peptiidsidemed, mis moodustavad aluselises keskkonnas Cu2+-ioonidega
violetse kompleksi.
1.1.2 Ksantoproteiinreaktsioon (Mulderi reaktsioon )
Ksantoproteiinreaktsioon tõestab aromaatset tuuma sisaldavate aminohapete (Tyr, Trp,
Phe) olemasolu valgus. Kontsentreeritud lämmastikhappe lisamisel denatureerib valk
pöördumatult ja sadestub. Katseklaasi sisu soojendamisel toimub aromaatsete tuumade
nitreerumine. Moodustunud nitrofenooli tüüpi ühend on intensiivselt kollase värvusega
ja käitub
hape /alus indikaatorina, omandades leeliselises keskkonnas oranži värvuse.
Töö käik:
Katseklaasi
valatakse 1 ml munavalgu lahust ja lisatakse 5–6 tilka kontsentreeritud HNO3.
Segu loksutatakse ja soojendatakse kuni tekkinud valge sade värvub
kol aseks. Seejärel segu jahutatakse, lisatakse NH4OH lahust kuni ammoniaagi lõhna
ilmumiseni ja loksutatakse hoolikalt.
Järeldus: Segu värvus tumekol aseks värvuseks pärast NH4OH lahuse lisamist, enne
soojendamist oli helekol ane. Segu käitub hape/alus indikaatorina, omandades
leeliselises keskkonnas oranži värvuse.
1.1.3 Milloni reaktsioon
Reaktsioonis kasutatakse Mil oni reaktiivi, mis kujutab endast
elavhõbe (II)nitraadi lahust
lämmastikhappes vähese NaNO2 lisandiga. Milloni reakti viga reageerivad fenoolset
hüdroksüülrühma sisaldavad ühendid, seega valkude puhul türosiini (Tyr) radikaalid.
Kuna
türosiin esineb enamiku valkude koostises, siis suurem osa valkudest annab
positiivse Milloni reaktsiooni, mille puhul valgu lahus või denatureerunud valgu sade
värvuvad soojendamisel roosakaks kuni tume(tel iskivi)- punaseks.
Töö käik: Võetakse kaks katseklaasi, ühte neist valatakse 1 ml munavalgu lahust, teise
1 ml želati ni lahust. Katseklaasidesse lisatakse 5–6 tilka Milloni reakti vi.
Reaktsioonisegud soojendatakse.
Järeldus: Želatiinilahus (pildil paremal) ei sisalda türosiini radikaale, mis
reageeriksid Milloni reaktiiviga, sest lahus jäi läbipaistvaks. Munavalgu lahus
(pildil vasakul) aga näitas positiivse Milloni reaktsiooni: valgu lahus värvus
pärast soojendamist roosakaks, mis tõendab asjaolu, et lahuses on türosiini
radikaale.
1.1.4 Sulfhüdrüüli- e tioolireaktsioon
Positi vne sulfhüdrüülreaktsioon näitab tsüsteiini (Cys)
esinemist valgus. Tsüstei ni
radikaalis sisalduv sulfhüdrüül- e tioolrühm (-SH) al ub hõlpsasti leeliselisele
hüdrolüüsile,
andes sulfiidioone, millised Pb2+-ioonide juuresolekul moodustavad musta
või tumepruuni ülipeene pli sulfi di (PbS) sademe. Katse teostatakse pliietanaadi
Pb(
CH3COO )2 e pliiatsetaadi lahusega, mil ine moodustab aluselises keskkonnas
naatriumplumbaadi(II).
Töö käik: 2 ml Pb(CH3COO)2 0,5 %-lisele lahusele lisatakse ettevaatlikult tilgakaupa
10%-list NaOH lahust kuni tekkiv Pb(OH)2 sade kaob ja lahuses moodustub
naatriumplumbaat Na2PbO2. Seejärel lisatakse katseklaasi 1 ml munavalgu lahust,
loksutatakse ja reaktsioonisegu soojendatakse mõne minuti vältel, kuni algab
pruunikasmusta kolloidse sademe moodustumine.
Järeldus: Lahus värvus pärast soojendamist „Coca -
Cola “ värvuseks, tekkis
sade (PbS), mis tõendab, et valgus esineb tsüsteiin, mil es sisalduv tioolrühm
(-SH) allus leeliselisele hüdrolüüsile andes sulfiidioone.
1.1.5 Valkude sadestamine trikloroäädikhappega
Trikloroäädikhape (TKÄ) ehk trikloroetaanhape on laialdaselt levinud valke denatureeriv
ja lahusest väljasadestav reagent, kuid TKÄ ei sadesta peptiide, mille
molekulmass on
al a 10 000. Seetõttu saab trikloroäädikhapet kasutada valkude eraldamiseks
madalmolekulaarsetest lämmastikuühenditest, nagu valgu hüdrolüüsi produktid.
Töö käik: Katseklaasi valatakse 1 ml munavalgu lahust ja lisatakse mõni tilk
CCl3COOH
lahust.
Loksutatakse.
Järeldus: Segus tekkis sade,
mis tähendab seda, et lahus
sisaldab
peptiide,
mille
molekulmass on alla 10 000.
1.1.6 Valkudeväljasoolastamine(globuliinide ja albumiinide eraldamine)
Neutraalsete soolade kõrged kontsentratsioonid põhjustavad valkude pöörduvat
denaturatsiooni , millega kaasneb väljasadestumine lahusest. Protsess kannab
nimetust väljasoolastamine. Sadestumise protsessi mõjutavad valgu hüdrofiilsus/
hüdrofoobsus ,
laeng, molekulmass ja muud omadused. Ni sadestuvad globuli nid (NH4)
2SO4 poolkül astunud lahuses, albumi nide sadestumiseks aga on vaja soola küllastunud
lahust.
Töö käik: 2 ml munavalgu lahusele lisatakse võrdne maht (NH4)2SO4 kül astunud
lahust, loksutatakse ja jäetakse 5 minutiks seisma. Tekkinud globuliinide sade
filtreeritakse (
piisab umbes ½ lahuse filtrimisest).
Filtraadile lisatakse kristalset
(NH4)2SO4 kuni soola kristallid enam ei lahustu.
Järeldus: Poolküllastunud filtreerimata lahuses sadestusid globuli nid, kül astunud
filtreeritud lahuses sadestusid albumi nid. Munavalgus on rohkem albumi ne kui
globuliine, kuna küllastunud lahuse korral tekkis sadet rohkem kui poolküllastunud
lahuse korral.
1.1.7 Valkude termiline denatureerimine ja lahustuvuse sõltuvus pH-st
Kõik valgud denatureeruvad kõrgel temperatuuril pöördumatult, kuna ruumilist struktuuri
fikseerivad nõrgad sidemed katkevad. Denatureerumise temperatuur sõltub valgu
loomusest ja keskkonna koostisest. Tavaliselt kaasneb denatureerumisega valgu
väljasadestumine lahusest. Kui aga keskkonna pH väärtus erineb tunduvalt valgu
isoelektrilise täpi (pI) väärtusest, siis ei pruugi denatureerunud valk lahusest välja
sadestuda.
Valgu pI näitab keskkonna pH väärtust, mille juures valgumolekulis on positi vsete ja
negatiivsete laengute hulk võrdne, seega molekuli
summaarne laeng võrdub 0-ga.
Sel est tingituna valgumolekulid agregeeruvad hõlpsasti ning sadestuvad lahusest välja.
Seevastu pI-st oluliselt erineva pH väärtusega keskkonnas omandavad kõik
valgumolekulid ühesuguse laengu („+“ või „-“), valk-valk
interaktsioonid lakkavad,
agregatsiooni ja väljasadestumist ei toimu.
Töö käik: Kahte katseklaasi valatakse kummassegi 2 ml munavalgu lahust. Ühte neist
lisatakse 1 ml kontsentreeritud etaan- e äädikhapet. Mõlemaid katseklaase
kuumutatakse.
Järeldus: Katseklaas, mis sisaldas äädikhapet (pildil vasakul), jäi läbipaistvaks,
valku välja ei sadestunud, sest katseklaasi keskkonna pH väärtus erines tunduvalt
valgu isoelektrilise täpi (pI) väärtusest. Segu, kus äädikhapet aga polnud (pildil
paremal), toimus valgu denatureerimisega ka sadestumine. Sadestumine toimus,
sest katseklaasi keskkonna pH ei erinenud palju valgu isoelektrilise täpi (pI)
väärtusest.
1.1.8 Valkude sadestamine orgaaniliste lahustitegaEtanool , atsetoon jt. veega segunevad orgaanilised solvendid
kutsuvad valgumolekulides esile aminohapete apolaarsete (= hüdrofoobsete) radikaalide
pöördumise molekulide välispinnale. Toimub valgu dehüdratiseerumine, mistõttu valk
sadestub lahusest välja. Kui sadestit ettevaatlikult lisada ja katseklaasi sisu pidevalt
loksutada , denatureerub valk pöörduvalt. Sellisel juhul lahustub tekkinud sade uuesti,
kui sadesti kontsentratsiooni vee lisamise teel vähendada. Orgaanilise solvendi lisamine
ettevaatamatult kiiresti või suures koguses tekitab solvendi kõrge lokaalse
kontsentratsiooni, võib toimuda valgu pöördumatu
denaturatsioon ja sade ei lahustu
enam täielikult.
Töö käik: Katseklaasi valatakse 2 ml munavalgu lahust. Tilgakaupa ja segu pidevalt
loksutades lisatakse orgaanilist solventi kuni sademe tekkimiseni, mil est annab
tunnistust lahuse hägustumine. Seejärel lahjendatakse katseklaasi sisu veega.
Järeldus: Orgaanilist solventi munavalgule lisades sadestub valk lahusest välja.
Katseklaasi sisu veega lahjendades sade kaob, seega tegu on pöörduva valgu
denaturatsiooniga. Siit järeldan seda, et lisasin orgaanilist solventi ettevaatlikult ning ei
tekitanud selle kõrget lokaalset kontsentratsiooni, mis põhjustaks pöördmatut valgu
denaturatsiooni.
1.2 SÜSIVESIKUTE REAKTSIOONID
Süsivesikud on
bioloogiliste ühendite rühm, mis koosnevad ainult süsinikust, vesinikust
ja hapnikust. Neid jaotatakse
mono - ,
oligo - ja polüsahhariidideks.
Monosahhariidid ehk
lihtsuhkrud oligo- ja
polüsahhariidide „ehituskivideks“. Monosahhariidi molekuli üldvalem
on Cx(H2O)y. Oligosahhariidide molekulid koosnevad mõnest (2–10) monosahhariidi
molekuli jäägist (
sahharoos ,
laktoos ,
maltoos ), polüsahhariidides on aga
sajad või
tuhanded lihtsuhkru molekulid ühinenud pikkadeks sirgeteks või hargnenud struktuuriga
ahelateks (tärklis, tselluloos jt).
Levinumad oligosahhariidid, nagu sahharoos, laktoos, maltoos jt omavad energeetilist
rol i. Oligosahhariidi lisamisel valgule post-translatoorse modifitseerimise käigus tekivad
glükoproteiinid.
Polüsahhariidid , nagu tärklis ja glükogeen (glükoosi polümeerid), on
energeetiliseks varuaineks, taimedes on polüsahhariidid ka rakukesta ehitusmaterjaliks.
Enamus süsivesikute
määramiseks kasutatavaid reaktsioone baseerub karbonüülrühma
esinemisele molekulis (
hõbepeegli reaktsioon, reaktsioon Fehlingi lahustega jt).
Reaktsioonitingimustest sõltuvalt oksüdeeruvad
suhkrud seejuures erinevateks
produktideks. Teine osa analüüsi meetoditest põhineb heterotsükliliste aldehüüdide
furfuraali (pentoosidest) või 5-hüdroksümetüülfurfuraali (heksoosidest) moodustumisele
süsivesikute kuumutamisel tugeva mineraalhappe juuresolekul. Mõlemad
aldehüüdid moodustavad kondenseerumisel fenoolidega värvilisi ühendeid (Molisch’i test,
Selivanoff 'i reaktsioon).
1.2.1 Molisch'i test
Molisch'i test on süsivesikute kvalitati vse analüüsi põhitestiks, kuna positiivse
reaktsiooni annavad nii mono-, oligo- kui polüsahhariidid. Väävelhappe toimel suhkrud
dehüdreeruvad, moodustades kas furfuraale või 5-hürdoksümetüülfurfuraale. Tekkinud
produktid reageerivad edasi α-naftooliga(C10H7OH), moodustades purpurse kihi uuritava
lahuse ja happe pi rpinnale.
Töö käik: Võetakse kaks katseklaasi ja
neisse valatakse 2 ml erinevate süsivesikute
lahust. Mõlemasse katseklaasi lisatakse 5–6 tilka Molisch'i reakti vi, mis kujutab endast
α-naftooli lahust alkoholis. Katseklaaside sisu loksutatakse hoolikalt. Seejuures võib α-
naftool osaliselt lahusest välja sadestuda, kuna tema
lahustuvus vees on väga madal,
kuid katse
käiku see ei mõjuta.
Hoides katseklaasi kaldasendis lisatakse ettevaatlikult
tilkhaaval 1 ml kontsentreeritud väävelhapet. Hape peab voolama mööda katseklaasi
külge selle põhja uuritava lahuse al a. Süsivesikute esinemise korral uuritavas lahuses
tekib happe ja lahuse piirpinnale purpurne või violetne reaktsiooniprodukt, mille värvus
sõltub teatud määral ka
süsivesiku li gist.
Järeldus:
Tegin katset laktoosi (pildil vasakul) ja glükoosiga
(pildil paremal). Mõlema puhul katse õnnestus, happe ja lahuse
pinnale tekkis lil a „rõngas“, laktoosi oma on
tumedam kui
glükoosi oma. Järeldan, et mõlemad
lahused sisaldavad
süsivesikuid, mis dehüdreeruvad väävelhappe toimel,
moodustades kas furfuraale või 5-hürdoksümetüülfurfuraale, mis
omakorda reageerivad edasi α-naftooliga(C10H7OH) ja
moodustavadki lilla kihi.
1.2.2 Osasoonide saamine
Osasoonid on süsivesikute
derivaadid , mis tekivad redutseeriva ehk taandava suhkru
reageerimisel fenüülhüdrasiiniga. Kõrvuti monoosidega moodustavad osasoone ka
taandavad oligosahhariidid. Osasoonid kristalluvad lahustest hõlpsasti välja,
kusjuures tekkivate kristal ide kuju ja sulamistemperatuur on lähtesuhkrule iseloomulikud.
Osasoonide moodustumise reaktsioon on kaheetapiline –
esmalt toimub reaktsioon C-1
paikneva aldehüüdrühma kaudu ja formeerub hüdrasoon C-1 positsioonis. Teine etapp
hõlmab C-2 asendis oleva hüdroksüülrühma oksüdeerumist karbonüüliks ja selle kaudu
ka C-2 asendis hüdrasooni formeerumist. Reaktsioon vajab fenüülhüdrasiini liiga ja
pikemaajalist kuumutamist.
Töökäik:
Kahte katseklaasi valatakse 2 ml erineva taandava suhkru lahust. Mõlemasse lisatakse
~0,1 g tahket fenüülhüdrasiini ja ~0,2 g kristallilist naatriumatsetaati ning loksutatakse
kuni
tahked ained on lahustunud. Reaktsioonisegu hoitakse 40 minutit keevas
veevannis,
aegajalt loksutades ja jahutatakse seejärel jäävannis. Kui osasoonid on
hakanud juba moodustuma, pole vaja segu enam loksutada. Katse korrektsel
läbivi misel moodustuvad katseklaasides vastavate
suhkrute osasoonid, mis lahusest
välja kristalluvad. Moodustunud osasoonide kristal ide kuju tehakse kindlaks
mikroskoobis.
Järeldus: Tegin katset glükoosi (pildil vasakul) ja laktoosiga (pildil paremal).
Pilt on tehtud pärast 40-minutilist kuumutamist keeval veevannil ning
jahutamist jäävannis. Laktoosi osasoonid ei tulnud mul välja, kül aga glükoosi
omad õnnestusid.
Glükoosi puhul õnnestunud osasoonid
tõendavad, et
glükoos on redutseeriv ehk
taandav suhkur. Laktoos on ka taandav
suhkur, kuid tema osasoonide
moodustumine ebaõnnestus.
1.2.3 Hõbepeegli reaktsioonTaandavate suhkrute molekulides sisalduv
aldehüüdrühm taandab mitmete
metal ide
sooli . Ammoniakaalsest hõbenitraadi lahusest ehk Tolleni reagendist sadestub
metalliline
hõbe aldehüüdide, seega ka taandavate suhkrute toimel, välja, moodustades
katseklaasi pinnale peegli. Tolleni reakti vis on akti vseks komponendiks AgNO3 ja NH3
baasil tekkiv diammi nhõbe(I) [Ag(NH3)2]+.
Töö käik:
Katseklaasi
valatakse 1ml 1%-list AgNO3 lahust, lisatakse 0,5 ml kontsentreeritud NH4OH lahust ja
loksutatakse. Seejärel lisatakse 1 ml glükoosi lahust, segu loksutatakse ja
soojendatakse veevannis. Positi vse reaktsiooni puhul sadestub taandunud hõbe
katseklaasi seintele peeglina.
Järeldus: Metalliline hõbe sadestus aldehüüdide toimel välja ja moodustas
katseklaasi pinnale peegli. See tõendab asjaolu, et glükoos on taandav suhkur.
1.2.4 Benedict ’i test suhkrute määramiseksReaktsioon Benedict’i reakti viga (sisaldab 173 g/l naatriumtsitraati, 100 g/l
naatriumkarbonaati ja 17,3 g/l vasksulfaat pentahüdraati) võimaldab eristada
taandavaid ja mittetaandavaid suhkruid. Taandavad suhkrud reageerivad tsitraadiga
komplekseerunud vaseiooniga. Vaba aldehüüd- või ketorühma toimel vask taandub,
andes punase värvusega vask(I)oksiidi, mis lahusest välja sadeneb. Suhkur
oksüdeerub reaktsioonil vastavaks happeks.
Kuna positiivse reaktsiooni annavad ainult taandavad suhkrud, siis sahharoos Benedicti
reakti viga ei reageeri, küll aga reageerivad tema hüdrolüüsi produktid glükoos ja
fruktoos . Sahharoosi hüdrolüüsi saab kiirendada kas ensümaatiliselt või happe toimel
kõrgel temperatuuril. Sahharoosi hüdrolüüsi protsessi nimetatakse inversiooniks ja
tekkivat glükoosi ja fruktoosi segu tuntakse invertsuhkru nime al .
Töö käik: Kahte katseklaasi doseeritakse 1 ml sahharoosi lahust. Ühte katseklaasi
lisatakse sahharoosi hüdrolüüsimiseks 1 tilk kontsentreeritud HCl. Mõlemat katseklaasi
kuumutatakse 5 minutit
vesivannil ca 80ºC juures. Mõlemasse katseklaasi lisatakse 2
ml Benedict’i reakti vi. Reaktsioonikeskkond loksutatakse segamini. Katseklaase
soojendatakse uuesti veevannil kuni ühes katseklaasis tekib tugev punane sade.
Järeldus: Minu katse ebaõnnestus, sest ma ei
kuumutanud
klaase enne Benedict’i reakti vi lisamist. See katse
õnnestub vaid
taandavate suhkrutega, sahharoos aga on
mittetaandav. Et
see reaktsioon õnnestuks, pidi enne sahharoosi
hüdrolüüsima
ehk
lisama 1 tilga HCl ja seejärel kuumutama. Siis
ta
laguneks
glükoosiks ja fruktoosiks, mis on taandavad
suhkrud, siis
reaktsioon õnnestuks. Pildil on sahharoos,
millesse
on
lisatud tilk HCl, vasakul, ja sahharoos, milles ei ole
tilka HCl, on
paremal. Katse pidi õnnestuma vasakpoolses, HCl tilgaga katseklaasis.
1.2.5 Barfoed' reaktsioonSuhkrute reaktsioon Barfoed' reaktiiviga [vask(II)atsetaadi Cu(CH3COO)2 lahus
äädikhappes] võimaldab eristada taandavaid monosahhariide oligosahhariididest, kuna
nõrgas happelises keskkonnas taandavad vaske üksnes monosahhariidid. Reaktsioon
Barfoed' reaktiiviga, nii nagu Fehlingi reakti vigagi, annab punase vask(I)oksiidi
Cu2O sademe.
Töö käik: Võetakse kaks katseklaasi ning ühte valatakse 1 ml monosahhariidi lahust
(glükoos, fruktoos vm) ja teise taandava oligosahhariidi (laktoos, maltoos) lahust.
Mõlemale lisatakse 3 ml Barfoed' reakti vi, segatakse hoolikalt ning hoitakse
kuumal veevannil maksimaalselt 5 minutit. Jälgitakse Cu2O sademe moodustumist.
Monosahhariidide korral peab sade moodustuma 2–3 minuti jooksul.
Järeldus: Pildil on vasakul oligosahhariid laktoos ja paremal
monosahhariid glükoos. Glükoosiga katseklaasi seinale
tekkis punane vask(I)oksiidi Cu2O sade, mis tõendab seda,
et glükoos on taandav monosahhariid. Kui ma oleksin
hoidnud katseklaase kuumal vesivannil kauem, siis tekkiks
Cu2O sade ka laktoosiga katseklaasi seinale, sest kauem
kuumutades laktoos hüdrolüüsiks vaske taandavaid
monosahhariide.
1.2.6 Selivanoff'i reaktsioonSuhkrute kuumutamisel tugevate mineraalhapete juuresolekul moodustub pentoosidest
heterotsükliline aldehüüd furfuraal, heksoosidest 5-hüdroksümetüülfurfuraal.
Tekkivad ühendid reageerivad (polükondenseeruvad) mitmealuseliste fenoolidega,
andes värvilisi produkte, mida sageli kasutatakse ka suhkrute kvantitati vseks
määramiseks.
Üks selleks otstarbeks kasutatavaid reaktiive on tuntud Selivanoff'i reaktiivina. See
sisaldab soolhapet, kondenseeriva agendina resortsinooli ehk
benseen -1,3-diooli
[C6H4(OH)2] ja katalüsaatorina FeCl3. Reaktsiooni tulemusena tekkiva ühendi värvus
varieerub punakaspruunist tumepruunini. Reaktsioon toimub ketoosidega kiiremini kui
aldoosidega.
Töö käik: Võetakse 2 katseklaasi, ühte valatakse 1 ml fruktoosi lahust, teise sama hulk
glükoosi lahust. Lisatakse 2 ml Selivanoff'i reakti vi, loksutatakse ja
soojendatakse 4...5 minutit keeval veevannil. Jälgitakse värvilise ühendi
tekkimise kiirust ja värvuse intensiivsust glükoosi ja fruktoosi puhul.
Järeldus: Pildil on glükoosi sisaldav lahus vasakul ja fruktoosi sisaldav lahus
paremal.
Glükoosilahus omandas õrnheleda kol aka (loodusvalge) värvi,
fruktoosilahus värvus aga punaseks. Kui ma oleksin hoidnud lahuseid keeval
veevannil kauem, siis omandaks punase värvuse ka glükoosilahus. Reaktsioon
toimub ketoosidega kiiremini kui aldoosidega – järeldan, et glükoos on aldoos ja
fruktoos on ketoos.
1.2.7 Tärklise reaktsioon joodiga Tärklistele iseloomulik omadus moodustada joodiga intensiivselt lillakas-siniseid
komplekse on tingitud polüsahhariidi
ahelate keerdumisest joodi molekulide ümber.
Tekkinud
kompleks laguneb kõrgemal temperatuuril ja kaotab värvuse (pöörduv
reaktsioon). Joodiga värvuvad ka
taimsest materjalist (kartulist, teraviljadest) eraldatud
nati vsed tärkliseterakesed ning värvununa on nende suurus ja kuju mikroskoobis
hõlpsamini vaadeldavad, võimaldades kindlaks teha, mil isest taimest tärklis pärineb.
Töö käik:
A. Katseklaasi valatakse 4–5 ml tärkliselahust ja lisatakse 1 tilk joodilahust. Segu
loksutatakse ja kuumutatakse keemiseni. Seejärel katseklaasi alumine pool jahutatakse
jäävee vannil või veejoa all. Kirjeldatakse ja põhjendatakse lahuse värvusega toimuvaid
muutusi.
B.
Mikroskoobi alusklaasile kantakse erinevate tärkliste või tärkliserikka materjali (jahu)
proovid. Lisatakse 1 tilk lahjendatud (helekollast) joodilahust, mille li g kõrvaldatakse
filterpaberi tükikesega.
Järeldus:
A. Vasakul on pilt pärast joodi lisamist tärkliselahusesse, paremal aga on tärkliselahus
pärast jäävanni. Katse ebaõnnestus, sest tegelikult pidi tärkliselahus jahutamisel uuesti
moodustama sinise kompleksi. Minu reaktsioon sai olema pöördumatu,
ehkki pidi olema
pöörduv.
B. Kartuli tärkliseterad olid ebaühtlase
suurusega ning veidi
suuremad. Maisi tärkliseterad seevastu
ühesuurused ning kartuli
teradest väiksemad, veidi tumedamad.
Maisi tärklis
Kartuli tärklis
Kõik kommentaarid