Valkude ja süsivesikute reaktsioonid (0)

TTÜ Keemiainstituut
Bioorgaanilise keemia õppetool
YKL0061 Biokeemia I
Laboratoorne töö nr. 1
Töö pealkiri:
Valkude ja süsivesikute reaktsioonid
Õpperühm:
YAFB21
Töö teostaja :
Jana Sarnavskaja(YAFB163900)
Õppejõud:
Tiina Randla
Töö teostatud:
06.02. 2017
Protokoll esitatud:
19.02.2017
Protokoll arvestatud:
1. AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA
Kvalitatiivsed 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 REAKTSIOONID
Valgud - polüpeptiidid, mis koosnevad aminohapetest, mis on omavahel seotud peptiidsidemete 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 peptiidsidemete esinemisest, siis on ta valkude üldreaktsioon. Kompleksi värvus on tingitud Cu2+-ioonide koordinatiivsest 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, millest 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 kollaseks. Seejärel segu jahutatakse, lisatakse NH4OH lahust kuni ammoniaagi lõhna ilmumiseni ja loksutatakse hoolikalt.
Järeldus: Segu värvus tumekollaseks värvuseks pärast NH4OH lahuse lisamist, enne soojendamist oli helekollane. Segu käitub hape/alus indikaatorina, omandades leeliselises keskkonnas oranži värvuse.
1.1.3 Milloni reaktsioon
Reaktsioonis kasutatakse Milloni reaktiivi, mis kujutab endast elavhõbe(II) nitraadi lahust lämmastikhappes vähese NaNO2 lisandiga. Milloni reaktiiviga 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(telliskivi)- punaseks.
Töö käik: Võetakse kaks katseklaasi, ühte neist valatakse 1 ml munavalgu lahust, teise 1 ml želatiini lahust. Katseklaasidesse lisatakse 5–6 tilka Milloni reaktiivi. 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
Positiivne sulfhüdrüülreaktsioon näitab tsüsteiini (Cys) esinemist valgus. Tsüsteiini radikaalis sisalduv sulfhüdrüül- e tioolrühm (-SH) allub hõlpsasti leeliselisele hüdrolüüsile, andes sulfiidioone, millised Pb2+-ioonide juuresolekul moodustavad musta või tumepruuni ülipeene pliisulfiidi (PbS) sademe. Katse teostatakse pliietanaadi Pb( CH3COO )2 e pliiatsetaadi lahusega, milline 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, milles 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 alla 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 Valkude väljasoolastamine (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. Nii sadestuvad globuliinid (NH4) 2SO4 poolküllastunud lahuses, albumiinide sadestumiseks aga on vaja soola küllastunud lahust.
Töö käik: 2 ml munavalgu lahusele lisatakse võrdne maht (NH4)2SO4 küllastunud 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 globuliinid, küllastunud filtreeritud lahuses sadestusid albumiinid. Munavalgus on rohkem albumiine 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 positiivsete ja negatiivsete laengute hulk võrdne, seega molekuli summaarne laeng võrdub 0-ga. Sellest 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 lahustitega
Etanool , 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, millest 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
rolli. 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 kvalitatiivse 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 piirpinnale.
Töö käik: Võetakse kaks katseklaasi ja neisse valatakse 2 ml erinevate süsivesikute lahust. Mõlemasse katseklaasi lisatakse 5–6 tilka Molisch'i reaktiivi, 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 alla. Süsivesikute esinemise korral uuritavas lahuses tekib happe ja lahuse piirpinnale purpurne või violetne reaktsiooniprodukt, mille värvus sõltub teatud määral ka süsivesiku liigist.
Järeldus: Tegin katset laktoosi (pildil vasakul) ja glükoosiga (pildil paremal). Mõlema puhul katse õnnestus, happe ja lahuse pinnale tekkis lilla „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 kristallide 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.
Töö käik: 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 läbiviimisel moodustuvad katseklaasides vastavate suhkrute osasoonid, mis lahusest välja kristalluvad. Moodustunud osasoonide kristallide 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, küll 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 reaktsioon
Taandavate suhkrute molekulides sisalduv aldehüüdrühm taandab mitmete metallide sooli. Ammoniakaalsest hõbenitraadi lahusest ehk Tolleni reagendist sadestub metalliline hõbe aldehüüdide, seega ka taandavate suhkrute toimel, välja, moodustades katseklaasi pinnale peegli. Tolleni reaktiivis on aktiivseks komponendiks AgNO3 ja NH3 baasil tekkiv diammiinhõbe(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. Positiivse 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 määramiseks
Reaktsioon Benedict’i reaktiiviga (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 reaktiiviga 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 all.
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 reaktiivi. 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 reaktiivi 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' reaktsioon
Suhkrute 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 reaktiivigagi, 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' reaktiivi, 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 reaktsioon
Suhkrute 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 kvantitatiivseks 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 reaktiivi, 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 kollaka (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 natiivsed tärkliseterakesed ning värvununa on nende suurus ja kuju mikroskoobis hõlpsamini vaadeldavad, võimaldades kindlaks teha, millisest 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 liig 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