Малый практикум по биохимии (стр. 5 )

в) Осаждение белка некоторыми органическими кислотами.

К 5 каплям раствора яичного белка добавить 1 – 2 капли 10%-го раствора сульфосалициловой кислоты. То же проделать с 10%-м раствором трихлоруксусной кислоты.

г) Осаждение белка солями тяжелых металлов

В три пробирки налить по 5 капель 1%-го раствора яичного белка и прибавить в первую 1 каплю 5%-го раствора хлорного железа, во вторую – 1 каплю 5%-го раствора уксуснокислого свинца, в третью – 1 каплю 7%-го раствора сернокислой меди. К такой же порции белка прибавить вначале 1 каплю раствора соли тяжелого металла, а затем еще 5 – 6 капель. Пронаблюдать ход реакций и объяснить.

Результаты работы по осаждению белка различными реактивами зафиксировать в таблице.

Реакции осаждения белка

Название группы веществ, осаждающих белки	Употребляемые реактивы	Чем обусловлена реакция
Органические растворители
Концентрированные минеральные кислоты
Органические кислоты
Соли тяжелых металлов

Контрольные вопросы

1.  От чего зависит растворимость белков? Какие факторы стабилизируют белки в растворе?

2.  Каким способом можно осадить белки из раствора, не вызывая их денатурации?

3.  Что такое изоэлектрическая точка и почему она различна для различных белков?

4.  Как определить заряд белка в растворе?

5.  Какова первая помощь при отравлении человека солями тяжелых металлов, основанная на необратимых реакциях осаждения белков?

Задание на дом

Классификация простых белков.

Занятие 6

Теоретическая часть

Классификация простых белков.

Практическая часть

Фракционирование белков пшеничной муки

При последовательной обработке различных органов или тканей водой, раствором хлористого натрия, раствором щелочи и спиртом получается ряд белковых фракций, отличающихся друг от друга различной растворимостью.

Целью работы является разделение белков пшеничной муки на фракции. В каждой фракции необходимо доказать присутствие белков и назвать к какой группе они относятся.

Ход работы.

1.  0,5 г пшеничной муки растереть в ступке с 3 мл воды; через 2 – 3 минуты надосадочную жидкость профильтровать через бумажный плоский фильтр, а осадок муки промыть в ступке 2 мл воды и после 2 – 3-х минутного отстаивания удалить промывные воды. Промытый осадок сохранить для выделения других фракций белка, а с фильтратом проделать реакцию, свидетельствующую о наличии в нем белка;

2.  остаток муки обработать в ступке 3 мл 10%-го раствора хлористого натрия и после отстаивания профильтровать. Доказать присутствие белка в фильтрате;

3.  остаток муки после второго фракционирования обработать 0,2%-м раствором едкого натра и после отстаивания профильтровать. К 10 каплям щелочной вытяжки добавить по каплям 0,2%-й раствор уксусной кислоты. Объяснить, почему выпадает осадок;

4.  0,5 г пшеничной муки растереть в ступке с 3 мл 70%-го этилового спирта и смесь профильтровать через складчатый фильтр. К 10 каплям спиртовой вытяжки добавить по каплям дистиллированную воду.

Наблюдения объяснить. Результаты проведенной работы записать в форме таблицы и сделать вывод.

Материал исследования	Употребляемый растворитель	Название растворимого белка	Реакция на белок

Контрольные вопросы

Назовите основные классы простых белков. По какому принципу они классифицируются?

Задание на дом

Классификация сложных белков.

Занятие 7

Теоретическая часть

1. Классификация сложных белков.

2. Тестирование по теме «Классификация простых и сложных белков».

I. Выберите один правильный ответ:

1. Миоглобин и гемоглобин:

а) олигомерные белки

б) гемопротеины

в) фосфопротеины

г) взаимодействуют с 2,3-бисфосфоглицератом

д) белки эритроцитов

2. Общепринятая классификация простых белков основана на:

а) функциональных особенностях

б) форме молекул

в) аминокислотном составе

г) физико-химических свойствах

3. Сложным белком называют:

а) олигомерный белок

б) доменный белок

в) отдельный протомер

г) апопротеин

д) холопротеин

П. Выберите правильные ответы:

1. Сродство гемоглобина к кислороду уменьшается:

а) по мере присоединения молекул О2 к протомерам гемоглобина

б) при увеличении в крови концентрации СО2

в) в результате протонирования гемоглобина

г) по мере отщепления О2 от протомеров гемоглобина

д) при присоединении 2,3-бисфосфоглицерата

2. Центр связывания белковой части миоглобина и гемоглобина с гемом:

а) находится в углублении между двумя α-спиралями

б) образован преимущественно гидрофобными радикалами аминокислот

в) удерживает гем за счет множества водородных и ионных связей

г) содержит 2 функционально важных остатка Гис

д) снижает сродство белков к оксиду углерода

Практическая часть

1.  Нуклеотпротеиды

Нуклеопротеиды – это комплекс нуклеиновых кислот с белками (протаминами или гистонами). Биологическая роль нуклеопротеидов огромна. Они являются структурными элементами клетки, ее ядра и цитоплазмы, а также выполняют определенные специфические функции в живом организме. Деление клеток, передача наследственной информации, биосинтез белков связаны с нуклеопротеидами, с входящими в их состав нуклеиновыми кислотами.

При непродолжительном гидролизе нуклеопротеиды распадаются на белок и нуклеиновые кислоты, а при продолжительном гидролизе белки и нуклеиновые кислоты распадаются на основные компоненты, что можно представить в виде следующей схемы:

 

Гидролиз нуклеопротеидов дрожжей

Для изучения химического состава нуклеопротеидов проводят кислотный гидролиз дрожжей, поскольку они очень богаты нуклеопротеидами. Специфическими реакциями для каждого вещества открывают продукты гидролиза – полипептиды, пуриновые основания, углеводы и фосфорную кислоту.

Ход работы. К 2 г дрожжей прибавить 20 мл 5%-го раствора серной кислоты и кипятить в течение часа в колбе с обратным холодильником. Осадок отфильтровать и в фильтре определить продукты гидролиза нуклеопротеидов.

Белок и образующиеся при гидролизе полипептиды можно обнаружить с помощью биуретовой реакции.

Углеводы (пентозы) можно открыть реакцией Феллинга. Так как реакция идет в щелочной среде, фильтрат необходимо нейтрализовать 10%-ным едким натром до щелочной среды (по лакмусовой бумажке). После этого к 1 мл гидролизата прибавить 1 мл раствора Феллинга. Содержимое пробирки нагреть до кипения. В присутствии углеводов выпадает красный осадок закиси меди.

Фосфорную кислоту можно обнаружить молибденовокислым аммонием. К 2 мл гидролизата добавить 0,6 мл амидола и 2 мл молибденовокислого аммония. Смесь слегка нагреть. Фосфорная кислота с молибденовокислым аммонием образует синий осадок - фосфо молибденовокислый аммоний.

Пуриновые основания открывают по образованию желто-бурого осадка их серебряных солей. К 2 мл гидролизата прибавить 1 мл 15%-го аммиака и 0,5 мл 1%-го азотнокислого серебра. Через 5 – 7 минут выпадает желатинообразный желто-бурый осадок.

2. Гликопротеиды

Простетическая группа гликопротеидов представлена нейтральными и кислыми мукополисахаридами. В состав углеводной группы могут входить гексозы, гексозамины, глюкуроновая и сиаловая кислоты, а также уксусная, серная кислоты, L-фукоза и нейраминовая кислота.

К кислым мукополисахаридам относятся гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты и гепарин. В состав нейтральных мукополисахаридов входят нейтральные сахара (галактоза, манноза, L-фукоза) и сиаловые кислоты. Гиалуроновая кислота входит в состав соединительной ткани, роговицы глаза, стекловидного тела, сердечных клапанов. Хондроитинсерная кислота содержится в хрящевой и соединительной тканях, гепарин – в тканях печени и легких.

Нейтральные мукополисахариды входят в состав слизистых секретов слюны, желудочного сока, овариальных цист, содержатся в плазме крови, веществах, определяющих группу крови, в гормонах, а также ферментах (церуллоплазмин, трансферрин, холинэстераза). Мукополисахариды могут встречаться в тканях и жидкостях организма и в свободном состоянии.

Гликопротеиды играют важную роль в организме, неся опорную и защитную функции, препятствуют проникновению инфекции в организм. Входя в состав межклеточного и межтканевого веществ, они оказывают цементирующее действие, являются смазкой суставов. Вязкие секреты (слизи), выделяемые различными железами, также богаты гликопротеидами.

Выделение муцина из слюны

Ход работы. В пробирку собирают 1 – 2 мл слюны и по каплям приливают концентрированную уксусную кислоту – 10 – 20 капель (под тягой). Осторожно сливают жидкость из пробирки, придерживая сгусток стеклянной палочкой. Сгусток слегка подсушивают фильтровальной бумагой. Со сгустком муцина проделывают реакцию Молиша и реакцию с α-нафтолом, доказывающие присутствие углевода в белке.

Качественная реакция на пентозу (Молиша)

К сгустку муцина добавляют 10 – 15 капель 15%-го спиртового раствора тимола, перемешивают и осторожно по стенке приливают 20 – 30 капель концентрированной серной кислоты. При встряхивании на дне пробирки образуется продукт конденсации фурфурола с тимолом – красного цвета.

Качественная реакция на углеводы с α-нафтолом

К сгустку муцина добавляют 10 – 15 капель спиртового раствора α-нафтола и по стенке пробирки, наклонив ее, осторожно наслаивают 20 капель концентрированной серной кислоты. Образуется окрашенное кольцо. При осторожном встряхивании постепенно окрашивается содержимое пробирки.

Аналогичным образом можно провести открытие углеводного компонента в яичном белке. Работа проводится с 10%-ным раствором белка в сухих (обязательно!) пробирках.