Работа 1. Цветные реакции на белки и аминокислоты

ПМ 03 «Проведение лабораторных биохимических исследований»

Тема: «Свойства белков. Качественные реакции на белки и аминокислоты»

Учебные вопросы для самоподготовки студентов

1. Классификация белков (простые и сложные белки).

2. Характеристика простых белков (альбумины и глобулины, проламины и глютелины, протамины и гистоны, протеиноиды).

3. Нуклеопротеины. Строение ДНК, локализация, биологическая роль. Строение РНК, типы РНК (м-РНК, т-РНК, р-РНК), биологическая роль.

4. Характеристика липопротеинов. Особенности строения свободных липопротеинов плазмы крови, схема строения липопротеидной частицы. Классификация липопротеинов плазмы крови, место образования, биологическая роль.

5. Характеристика гликопротеинов. Особенности строения протеогликанов; классификация гликозаминогликанов., распространение в организме, биологическая роль.

6. Хромопротеины, классификация. Строение гемоглобина (Hb). Производные гемоглобина (окси-, карбокси-, карб- и метгемоглобин). Типы гемоглобина (эмбриональные Нb, HbA, HbF, HbS и др.). Ферментные гемопротеины, особенности функционирования, биологическая роль каталазы, пероксидазы и цитохромов.

На занятии студенты пишут обучающий тест.

На занятии студенты выполняют лабораторную работу: 1) цветные реакции на белки и аминокислоты; 2) качественные реакции на индикан и фенилпировиноградную кислоту.

Формулы, необходимые для запоминания:

· Рибоза, 2-дезоксирибоза;

· Азотистые основания: аденин, гуанин, урацил, тимин, цитозин.

· Схема строения мононуклеотида.

· Дисахаридные единицы гиалуроновой кислоты и хондроитин-4-сульфата.

Литература: Пустовалова Л.М. Основы биохимии для медицинских колледжей. Изд. Феникс, 2003, с.44-62; Кухта В.К. и соав. Основы биохимии. - М., Медицина, 1999, с.69-86, 33-34, 209-215, 299-302; Кухта В.К. и соав. Основы биохимии. - М., Медицина, 2007, с. 75-94,37-39, 220-226, 310-311. Конспекты лекций по курсу биохимии и практический занятий по темам; «Химия углеводов» и «Химия липидов».

Cпециальность 0407 «Лабораторная диагностика».

ПМ 03 «Проведение лабораторных биохимических исследований»

ЗАНЯТИЕ № 4: «Свойства белков. Качественные реакции на белки и аминокислоты»

Методические указания для выполнения самостоятельной лабораторной работы студентами.

РАБОТА 1. Цветные реакции на белки и аминокислоты.

Теоретическая часть. Цветные реакции лежат в основе качественных проб, полуколичественных и количественных методов определения белков, аминокислот и продуктов их обмена в биологических жидкостях.

Практическая часть. Провести цветные реакции на белки и аминокислоты, оформить протокол:

1. Название работы.

2. Название реакции.

3. Принцип метода.

4. Результаты записать в таблицу:

№ п/п	Название реакции	Что открывают	Реактивы и условия	Наблюдаемый результат

4. Сделать вывод.

1.1. Биуретовая реакция на белки и пептиды. Принцип: в щелочной среде раствор белка при добавлении разбавленного раствора сульфата меди окрашивается в сине-фиолетовый цвет; окраска обусловлена образованием комплексов ионов меди с пептидными группами белка; биуретовую реакцию дают все белки, а также олигопептиды, содержащие не менее двух пептидных связей. Ход работы. К 5 каплям 1%-го раствора яичного белка вносят 3 капли 10%-го раствора NaOH и 1 каплю 1%-го раствора CuSO₄. Наблюдают образование сине-фиолетового окрашивания.

1.2. Нингидриновая реакция. Принцип: при нагревании нингидрин образует с NH₃ , который выделяется при гидролизе из α-аминогрупп аминокислот, соединение сине-фиолетового цвета. Ход работы: к 5 каплям 1%-го раствора яичного белка добавляют 5 капель раствора 0,5%-го раствора нингидрина; помещают пробирку в кипящую водя-ную баню на 5 мин. Наблюдают за развитием розово-фиолетового окрашивания, переходящего со временем в сине-фиолетовое.

1.3. Ксантопротеиновая реакция на ароматические аминокислоты (тирозин, фенилаланин, триптофан). Принцип: при нагревании с концентрированной азотной кислотой растворы белка дают желтое окрашивание; реакция обусловлена наличием в белках ароматических аминокислот и основана на образовании нитропроизводных этих аминокислот.

Ход работы. К 5 каплям 1%-го раствора яичного белка добавляют 3 капли кон-центрированной HNO₃ и нагревают (осторожно!) в горячей водяной бане; появ-ляется осадок желтого цвета, пробирку охлаждают и добавляют 10 капель 10% NaOH – появляется оранжевое окрашивание.

1.3. Реакция Адамкевича на триптофан. Принцип: триптофан в кислой среде вступает в реакцию с глиоксиловой кислотой (альдегидами), образуя при этом окрашенные в красно-фиолетовый цвет продукты конденсации. Ход работы. К 5 каплям 1%-го раствора яичного белка добавляют 5 капель ледяной уксусной кислоты, которая всегда содержит небольшое количество глиоксиловой кислоты. Полученную смесь вначале нагревают 1-2 мин на водяной бане, затем охлаждают и по стенке пробирки осторожно, по каплям, чтобы жидкости не смешивались, добавляют 10 капель концентрированной серной кислоты. Помещают пробирку в кипящую водяную баню. Наблюдают образование красно-фиолетового кольца на границе раздела двух слоев.

1.4. Реакция Фоля на цистеин. Принцип: цистеин, содержащий сульфгидрильную группу (-SH), при нагревании подвергается гидролизу с образованием сульфида свинца Nа₂S. Ацетат свинца реагирует со щелочью с образованием плюмбита натрия:

(CH₃COO)₂Pb + 2NaOH → Pb(ONa)₂ + 2CH₃COOH
Сульфид натрия при взаимодействии с плюмбитом дает черный (или бурый) осадок сульфида свинца: Na₂S + Pb(ONa)₂ + 2Н₂О → PbS↓ + 4NaOH.

Ход работы. К 5 каплям раствора яичного белка добавляют 5 капель 30%-ного раствора NaOH и 1 каплю 5% -ного раствора (CH₃COO)₂Pb. Помещают в кипящую водяную баню на 2-3 мин. Наблюдают появление черного или бурого осадка.

Практическое значение цветных реакций на белки и аминокислоты:

Ø Биуретовая реакция используется для качественного и количественного определения белка в биологических жидкостях.

Ø Нингидриновая реакция используется для качественного и количественного определения свободных аминокислот в биологических жидкостях.

Ø Цветные реакции на отдельные аминокислоты используются для изучения химического состава белков.