Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid (0)

Q: Miks ilma HCl-ta katseklaasis reaktsiooni ei toimunud?

Vastus leiad õppematerjalist: Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid

Tallinna Tehnikaülikool - Keemia - Biokeemia

1 Hindamata

Esitatud küsimused

Miks ilma HCl-ta katseklaasis reaktsiooni ei toimunud?

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Õppeaine YKL0063
Biokeemia
PRAKTIKUM :
Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid
Üliõpilane: Juhendaja
Kood:
Esitatud:
Sooritatud :

AINE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA
Kvalitatiivsed reaktsioonid võimaldavad kindlaks teha mingi keemilise elemendi, funktsionaalse rühma, ühendi või ühendite rühma olemasolu või puudumist uuritavas materjalis . Hinnatakse värvusreaktsiooni, sademe või hägu teket, gaasi eraldumist, muid silmaga nähtavaid muudatusi.

VALKUDE REAKTSIOONID
Valgud on polüpeptiidid, milles aminohapped on omavahel seotud amiidsidemetega, mida nimetatakse ka peptiidsidemeteks. Peptiidside moodustub ühe aminohappe karboksüülrühma reageerimisel teise aminohappe aminorühmaga. Seda nimetatakse kondensatsioonireaktsiooniks, sest reaktsiooni käigus eraldub vesi. Peptiidside on osalise korduse tõttu planaarne ja enamasti trans-konformatsioonis. Valkude koostises leidub 20 üldlevinud aminohapet, mida nimetatakse proteogeenseteks aminohapeteks.
Valgu unikaalse ruumilise struktuuri lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Nõrgad sidemed, mis fikseerimad valgumolekuli struktuuri, kas grupeeruvad ümber või katkevad . See võib vähendada valgu lahustumist, mille tulemusena see võib lahusest välja sadeneda. Valgu peptiidsideme lagunemist nimetatakse valgu hüdrolüüsiks.
Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes kasutatakse järgmisi kvalitatiivse analüüsi meetodeid : värvusreaktsioonid (peptiidsideme või teatavate aminohapete tuvastamiseks), väljasadestamine (denaturatsiooniprotsessi uurimiseks või valkude eraldamiseks madalama molekulmassiga peptiididest) ja väljasoolastamine (erinevate valgufraktsioonide lahutamiseks). Mõningad neist on kasutatavad ka valkude kvantitatiivseks analüüsiks.
Kvalitatiivseid reaktsioone on universaalseid (üldreaktsioonid, mis on omased kõikidele valkudele ) ja spetsiifilisi ( erireaktsioonid , mis on iseloomulikud ainult teatud aminohappeid sisaldavatele valkudele).

Biureedireaktsioon
Kuna biureedireaktsioon on tingitud peptiidsidemete esinemisest, siis on ta valkude üldreaktsioon. Leeliselises keskkonnas moodustavad Cu2+ - ioonid valgumolekulidega sinakasvioletse, lühikese ahelaga peptiididega (valgu hüdrolüüsi produktidega) aga roosa värvusega biureetkompleksi.
Töö käik
Katseklaasi valasin 1 ml munavalgu lahust. Lisasin 1 ml 10%-list NaOH lahust ja mõni tilk 1%-list CuSO4 lahust. Katseklaasi sisu loksutasin hoolikalt.
Tulemus
CuSO4 lisamisel lahus muutus violetseks.
Järeldus
Ühendid, mis sisaldavad kaht või enamat peptiidsidet, moodustavad aluselises keskkonnas Cu2+ -ioonidega violetse kompleksi. Tulemus tunnistab biureedikompleksi tekkimisest lahusesse. Kas meie lahuses on pigem valgud või peptiidid ja kas nende kontsentratsioon on kõrge või madal? (Tekkinud värvuse ja selle intensiivsuse põhjal)
Kuna aluselises keskkonnas moodustus Cu2+-ioonidega violetne kompleks see tõestab olemasolu lahuses kaks või enam peptiidsidemeid.

Ksantoproteiinreaktsioon (Mulderi reaktsioon )
Mulderi reaktsioon tõestab aromaatset tuuma sisaldavate aminohapete (Tyr,Trp,Phe) olemasolu valgus.
Töö käik
Katseklaasi valasin 1 ml munavalgu lahust ja lisan 5-6 tilka kontsentreeritud HNO3. Reaktsioonisegu loksutan ja soojendan kuni tekkinud valge sade värvub kollaseks. Seejärel segu jahutasin, lisasin NH4OH lahust kuni ammoniaagi lõhna ilmumiseni ja loksutasin hoolikalt.
Tulemus ja järeldus
Pärast munavalgu ja kontsentreeritud lämmastikhape segamist tekkis valge sade see tähendab, et valk sadestus ja pöördumatult denatureeris. Soojendamise ajal lahuse värvus muutus kollaseks see tähendab, et toimus aromaatsete tuumade nitreerumine.
Pärast NH4OH lisamist tekkis siis 2 kihti. Alumine kiht on helekollane ja ülemine kiht on kollane. Moodustub nitrofenooli tüüpi ühend, mille värvus on helekollane. Võime järeldada, et munavalgu lahuses on aromaatsete tuumadega aminohappeid.

Valkude sadestamine trikloäädikhappega.

Trikloroäädikhape on valke denatureeriv ja lahusest väljasadestav reagent , kuid TKÄ ei sadesta peptiide, mille molekulmass on alla 10000. Trikloroäädikhapet saab kasutada valkude eraldamiseks madal - molelaarsetest lämmastikuühenditest.
Töö käik
Katseklaasi valasin 1 ml munavalgu lahust ja lisasin mõni tilk CCI3COOH lahust . Loksutasin hoolikalt ja jälgisin.
Tulemus
CCI3COOH lisamisel lahus muutus valgeks ja häguseks.
Järeldus
Pärast CCI3COOH lisamist toimus valgu denaturatsioon ja valk sadestus. Toimus valgu eraldumine madalmolekulaarsetest lämmastikühenditest. See tulemus näitab, et lahuses olevate peptiide molekularmass on suurem, kui 10 000.

Valkude väljasoolastamine (globuliinide ja albumiinide eraldamine)

Neutraalsete soolade kõrged kontsentratsioonid põhjustavad valkude pöörduvat denaturatsiooni , millega kaasneb väljasadestumine lahusest. Sadestumist mõjutavad valgu hüdrofiilsus/hüdrofoobsus, laeng, molekulmass ja muud omadused. Nii sadestuvad globuliinid (NH4) 2SO4 poolküllastunud lahuses, albumiinid aga küllastunud lahuses.
Töö käik
2 ml munavalgu lahusele lisasin 2 ml (NH4)2SO4 küllastunud lahust . Pärast loksutasin reaktsioonisegu ja jätsin katseklaasi 5 minutiks seisma. Tekkinud globuliinide sademe eraldasin filtrimise teel (filterpaberitega). Saadud filtraadile lisasin kristalset (NH4)2SO4 väikeste portsjonitena kuni küllastuskontsentratsiooni saavutamiseni ja loksutasin katseklaasi hoolikalt. Toimingut kordasin senikaua, kuni soola kristallid enam ei lahustunud.
Tulemus
Pärast (NH4)2SO4 lisamist ja loksutamist tekkisid valge sademe helbed . Pärast filtreerimist segu muutus läbipaistvaks. Pärast kristalli lahustamist lahus muutus häguseks ja tekkis sade.
Järeldus
Väljasoolastamise reaktsioonid kulgesid edukalt. Globuliinid sadestasid (NH4)2SO4 küllastunud lahuse lisamisel. Seejärel eraldasin globuliinide sademe. Pärast (NH4)2SO4 kristalli lisamist ja lahustamist tekkis sade ja segu muutus häguseks, mis räägib albumiinide tekkimisest. Kui võrdlesin globuliinide sadestamisel tekkinud sadet ja albumiinide sadestamisel tekkinud sadet, siis tegin järeldust, et albumiine on munavalgu lahuses rohkem kui globuliine.

Valkude termiline denatureerimine ja lahustuvuse sõltuvus PH-st

Kõik valgud denatureeruvad kõrgel temperatuuril pöördumatult, kuna ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed katkevad. Keskkonna pH väärtus erineb tunduvalt valgu isoelektrilise täpi (pl) väärtusest, siis ei pruugi denatureerunud valk lahusest välja ei sadestuda. Valgu pl näitab keskkonna pH väärtust, mille juures valgumolekulis on positiivse ja negatiivsete laengute hulk võrdne, seega summaarne laeng võrdub nulliga.
Töö käik
Kahte katseklaasi valan 2 ml munavalgu lahust. Ühte katseklaasi lisasin 1 ml kontsentreeritud äädikhapet. Mõlemaid lahuseid kuumutasin keemiseni.
Tulemus ja järeldus
Esimeses katseklaasis, kus oli munavalk ja kontsentreeritud äädikhape, lahus ei muutu ja sade ei tekkinud. See tähendab, et pH väärtus tunduvalt valgu isoelektrilise täpi (pl) väärtusest, siis ei pruugi denatureerinud valk lahusest välja ei sadestuda.
Teises katseklaasis, kus oli munavalk, tekkis valge sade. See tähendab, et valk denatureeris.

SÜSIVESIKUTE REAKTSIOONID

Süsivesikud on bioloogiliste ühendite rühm, mis koosnevad vaid süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Vastavalt struktuurile jaotatakse nad:

Monosahhariidid ehk monoosid (nimetatakse ka lihtsuhkruteks) – nad täidavad organismides energeetilist rolli ja kuuluvad koeensüümide ning nukleiinapete koostisse. Lisaks sellele on nad oligo - ja polüsahhariidide „ehituskivideks“. Keemiliselt ehituselt on nad kas lineaarsed polühüdroksüaldehüüdid või polühüdroksüketoonid või tsüklilised poolatsetaalid, poolketaalid. Tänu aldehüüd- või ketorühma esinemisele omavad kõik monoosid redutseerimisvõimet.
Oligosahhariidid – molekulid koosnevad 2-10 monosahhariidi molekuli jäägist. Neile iseloomulikuks tunnuseks on vaba poolatsetaalse või –ketaalse hüdroksüülrühma esinemine või puudumine molekulis, mille alusel neid jaotatakse redutseerivateks ja mitteredutseerivateks. Nad omavad energeetilist rolli. Oligosahhariidi lisamisel valgule tekivad glükoproteiinid.
Polüsahhariidid – sajad või tuhanded lihtsuhkru molekulid on ühinenud pikkadeks sirgeteks või hargnenud struktuuriga ahelateks. Marginaalne on vaba poolatsetaalse hüdroksüülrühma osatähtsus, kuna see esineb vaid iga polüsahhariidi ahela ühes otsas. Nad on energeetilisteks varuaineteks, taimedes esinevad ka rakukesta ehitusmaterjalina.

Oligo- ja polüsahhariidides on monomeerid omavahel seotud O-glükosiidsidemega.
Enamus süsivesikute kvalitatiivseks määramiseks kasutatavaid reaktsiooni põhinevad karbonüülrühma esinemisel molekulis. Reaktsioonitingimustest sõltuvalt suhkrud oksüdeeruvad erinevateks produktideks . Leeliselises keskkonnas redutseerivad suhkrud metallide ioone ning teisi oksüdeerijaid. Suhkrumolekuli süsinikuahel reaktsiooni käigus tavaliselt laguneb ja tekib mitmete oksüdatsiooniproduktide segu. Neutraalses või happelises keskkonnas toimub suhkrute oksüdatsioon ilma molekuli lagunemiseta ja produktideks tekivad mitmed happed.
Teine osa analüüsist koosneb heterotsükliliste aldehüüdide fufuraali või 5-hüdroksümetüülfurfuraali moodustumisest süsivesikute kuumutamisel tugeva mineraalhappe juuresolekul. Mõned aldehüüdid moodustavad kondenseerumisel fenoolidega värvilisi ühendeid.

Molisch’i test
Molisch’i testi võib lugeda süsivesikute kvalitatiivse analüüsi põhitestiks, kuna positiivse reaktsiooni annavad nii mono -,oligo- kui polüsahhariidid. . Süsivesikute olemasolu korral tekib nende segus α-naftooliga (C10H7OH) kontsentreeritud väävelhappe lisamisel happe ja uuritava lahuse piirpinnale purpurne vahekiht .
Töö käik
Katseklaasidesse (2 tükki) valasin 1,5 ml uuritavat süsivesiku lahust. Igasse katseklaasi lisan 5-6 tilka Molisch’i reaktiivi ja loksutasin hoolikalt. Kaldu asetatud katseklaasi lisasinettevaatlikultilkhaaval 1 ml kontsentreeritud väävelhapet.
Tulemus ja Järeldus
Esimeses katseklaasis oli glükoos ja teises laktoos . Mõlemas katseklaasis tekkis kontsentreeritud väävelhappe lisamisel purpurne vahekiht. See tähendab, et tegemist on süsivesinikuga, valkudega selline reaktsioon ei toimu.

Osasoonide saamine
Osasoonid on süsivesikute derivaadid, mis tekivad redutseeriva ehk taandava suhkru reageerimisel fenüülhüdrasiiniga. Osasoone moodustavad ka taandavad oligosahhariidid. Osasoonid kristallivad lahustest välja. Igal suhkrul on iseloomulikud osasoonid. 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.
Töö käik
Kahte katseklaasi valasin 2 ml erineva taandava suhkru lahust. Ühte katseklaasi valasin maltoosi ja teise arabinoosi lahust. Mõlemasse lisasin umbes 0,1 g tahket fenüülhüdrasiini ja umbes 0,2 g kristallist naatriumatsetaati ning loksutasin kuni tahket ained olid lahustunud.
Hoidsin reaktsioonisegu 40 minutit keevas veevannis aeg-ajalt loksutades. Seejärel jahutasin jäävannis. Moodustunud osasoonide kristallide kuju vaatasin mikroskoobis.
Tulemus ja järeldus
Pärast reagenti lahustuvust segude värvus muutus kollaseks. Pärast segude keemist arabinoosis tekkisid helbed – osasoonid, maltoosis seda ei tekkinud. Arabinoosi osasoonid nägid välja mikroskoobis kollase laiguna, milles olid tumedad täpikesed.

Benedict ’i test suhkrute määramiseks
Reaktsioon Benedict’i reaktiiviga võimaldab eristada taandavaid ja mittetaandavaid suhkruid. Taandavad suhkrud reageerivad tsitraadiga komplekseerunud vaseiooniga. Vaba aldehüüd- või ketorühma (poolatsetaalse või -ketaalse hüdroksüülrühma) toimel vask taandub, andes punase värvusega vask(I)oksiidi, mis lahusest välja sadeneb. Suhkur oksüdeerub reaktsioonil vastavaks happeks. Sarnane reaktsioon toimub ka taandavate suhkrute reaktsioonil Fehlingi lahustega.
Töö käik
Kahte katseklaasi doseerisin 1 ml sahharoosi lahust. Ühte katseklaasi lisasin 1 tilk konts.HCl. Kuumutasin vesivannil 5 min 80 oC juures. Mõlemale lisasin 2 ml Benedict’i reaktiivi ja segasin. Uuesti soojendasin.
Tulemus ja järeldus
Pärast Benedict’i reaktiivi lisamist segude värv oli sinine, sest Benedict’i reaktiiv andis sellist värvu. Pärast soojendamist katseklaasis, kus oli HCl tekkis punane sade.
See toimub sest, Benediсt’I reaktiiv sisaldab vaseioone ja suhkur oksüdeerub reaktsioonil vastavaks happeks. Miks ilma HCl-ta katseklaasis reaktsiooni ei toimunud? Kuna positiivse reaktsiooni annavad ainult taandavad suhkrud, siis sahharoos Benedict’i reaktiiviga ei reageeri, küll aga reageerivad tema hüdrolüüsi produktid glükoos ja fruktoos . Sahharoosi hüdrolüüsi kiirendas happe lisamine ja kuumutamine

Balfoed’ reaktsioon
Suhkrute reaktsioon Barfoed’ reaktiiviga võimaldab eristada taandavaid monosahhariide oligosahhariididest, kuna nõrgalt happelises keskkonnas ainult monosahhariidid taandavad vaske. Reaktsioon Barfoed’ reaktiiviga annab punase vask(I)oksiidi Cu2O sademe.
Töö käik
Võtsin kaks katseklaasi ning ühte valasin 1 ml monosahhariidi lahust (glükoos) ja teise taandava oligosahhariidi (laktoos) lahust. Mõlemale lisasin 3 ml Barfoed’ reaktiivi, segasin hoolikalt. Mõlemad lahused värvusid siniseks . Hoidsin kuumal vesivannil max 5 minutit.
Tulemus ja järeldus
Punane sade tekkis aja jooksul esimeses katseklaasis ,kuhu olin lisatus glükoosi lahuse. Glükoosi lahuses tekkis punane Cu2O sade, mis räägib sellest, et glükoos on taandav monosahhariid. Laktoos on oligosahhariid , mistõttu selles lahuses ei tekkinud sadet reaktsiooni käigus.

Tärklise reaktsioon joodiga
Tärklistele moodustab joodiga intensiivseid lillakas-siniseid komplekse, mis on tingitud polüsahhariidi ahelate keerdumisest joodi molekulide ümber. Kõrgel temperatuuril kompleks laguneb ja kaotab värvuse, kuid tegemist on pöörduva. Joodiga värvuvad ka taimsest materjalist eraldatud tärkliseterakesed. Värvununa on neid mikroskoobis lihtsam vaadelda.
Töö käik
A. Katseklaasi valasin 4–5 ml tärkliselahust ja lisasin 1 tilk joodilahust. Segu loksutasin ja kuumutasin keemiseni. Seejärel katseklaasi alumine pool jahutasin veejoa all.
B. Mikroskoobi alusklaasile panin maisi- ja kartulitärklist. Lisasin 1 tilk lahjendatud joodilahust. Klaasi alla ei tohi jääda õhumulle.
Järeldus ja tulemus

Tärklis moodustas joodiga sinise kompleksi, mis lagunes kõrgel temperatuuril (ülemine kollane kiht ) ja taastus jahutades külma veejoa all (alumine sinine kiht).
B. Kartuli tärkliseterad olid ebaühtlase suurusega ja suuremad. Maisi omad seevastu ühesuurused ja kartuli teradest väiksemad.
Kartuli tärklis Maisi tärklis

.DOCX Laadi alla originaalfail 13 lk · .docx · 21 allalaadimist

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #1

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #2

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #3

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #4

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #5

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #6

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #7

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #8

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #9

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #10

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #11

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #12

Valkude ja süsivesikute kvalitatiivsed reaktsioonid #13

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 13 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2018-05-05 Kuupäev, millal dokument üles laeti

21 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

_arna Õppematerjali autor

Ainete tuvastamine kvalitatiivsete reaktsioonidega Kvalitatiivsete reaktsioonide abil saab kindlaks teha mingi keemilise elemendi, funktionaalse rühma, ühendi või ühendite rühma olemasolu uuritavas materjalis. Hinnatakse iseloomuliku värvuse, sademe või hägu teket, gaasi eraldumist, teisi silmaga nähtavaid muutuseid. Kvalitatiivsete reaktsioonide puhul ei mõõdeta uuritava komponendi sisaldust uuritavas materjalis, seega ei ole vaja reagentidega väga täpselt doseerida. Valkude reaktsioonid Valgud on polüpeptiidid, mis koosnevad omavahel ühendatud aminohapetest. Aminohapped on ühendatud omavahel peptiidsidemega, mis moodustub ühe aminohappe karboksüülrühma reageerimisel teise aminohappe aminorühmaga. Sideme moodustamisel eraldub vesi, seega on tegemist kondensatsioonireaktsiooniga. Valkude koostises leidub 20 üldlevinud aminohapet. Mõned valgud sisaldavad ka nn ebaharilikke aminohappeid, nt aminohapete hädroksü-, metüül-, fosfüül- jne derivaadid

Biokeemia

Rohkem sarnaseid