Хантопротеинова реакция към протеина: признаци и формула на уравнението

За да се установи качествения състав на много хранителни продукти, се използва ксантопротеинова реакция към протеина. Наличието на ароматни аминокиселини в съединението ще даде положителна промяна в цвета на изследваната проба.

Какво е протеинът

Също така се нарича протеин, който е строителен материал за жив организъм. Протеините поддържат обема на мускулите, възстановяват травматизираните и мъртви тъканни структури на различни органи, независимо дали са косми, кожа или връзки. С участието им се произвеждат червени кръвни клетки, регулира се нормалното функциониране на много хормони и клетките на имунната система.

Това е сложна молекула, която е полипептид с маса по-голяма от 6 х 10³ Далтона. Протеиновата структура се образува от аминокиселинни остатъци в големи количества, свързани чрез пептидна връзка.

Структура на протеините

Отличителна характеристика на тези вещества в сравнение с нискомолекулните пептиди е тяхната развита пространствена триизмерна структура, подкрепена от влияния с различна степен на привличане. Протеините имат структура на четири нива. За всеки от тях техните характеристики са присъщи.

Основата на първичната организация на техните молекули е аминокиселинната последователност, чиято структура разпознава ксантопротеиновата реакция към протеина. Такава структура е периодично повтаряща се пептидна връзка -НН-СН-СО- и селективната част е радикалите на страничната верига в аминокарбоксилните киселини. Те определят свойствата на веществото като цяло в бъдеще.

Първичната протеинова структура се счита за доста силна, това се дължи на наличието на силни ковалентни взаимодействия в пептидните връзки. Образуването на последващи нива се случва в зависимост от признаците, установени в началния етап.

Образуването на вторичната структура е възможно поради завъртането на аминокиселинната последователност в спирала, в която между завоите са установени водородни връзки.

Третичен организация на молекули ниво формира от прилагане на един от спирала върху други фрагменти с настъпването на всички възможни връзки между тях, с водород, дисулфид, ковалентни или йонни съединение. В резултат на това се получават асоциации под формата на глобули.

Пространственото подреждане на третични структури с образуването на химични връзки между тях води до образуването на краен вид на молекулата или на кватернерно ниво.

Аминокиселини

Те са отговорни за химичните свойства на протеините. Има около 20 основни аминокиселини, които съставляват полипептидите в различни последователности. Това също така включва редки аминокарбоксилни киселини под формата на хидроксипролин и хидроксилизин, които са получени от основни пептиди.

Като знак за реакция за разпознаване на ксантопротеинови протеини, наличието на отделни аминокиселини дава промяна в цвета на реагентите, което предполага наличието на специфични структури в техния състав.

Както се оказа, всички те са карбоксилни киселини, в които водородният атом е заменен с амино група.

Пример за структурата на молекулата може да бъде структурна формула глицин (HNHminus-HCHminus-COOH) като най-простата аминокиселина.

В този случай, един от CH₂- въглеродът може да бъде заместен с по-дълъг радикал, включващ бензенов пръстен, амино, сулфонова, карбоксигрупи.

Какво означава хантопротеиновата реакция?

За да се извърши качествен анализ на протеини, се използват различни методи. Те включват реакции:

• biuretovuyu с появата на виолетово оцветяване;
• Нинхидрин, за да се образува синьо-виолетов разтвор;
• формалдехид с установяване на червено оцветяване;
• Флоу с утаяване на сиво-черен цвят.

При провеждането на всеки метод се демонстрира наличието на протеини и наличието на определена функционална група в тяхната молекула.

На протеина има ксантопротеинова реакция. Нарича се и разбивка на Мълдър. То се отнася до цветни реакции към протеини, в които присъстват ароматни и хетероциклични аминокиселини.

Характерна черта на такава проба е процесът на нитриране азотна киселина циклични аминокиселинни остатъци, по-специално добавянето на нитро група към бензеновия пръстен.

Резултатът от този процес е образуването на нитросъединение, което утаява. Това е основният признак на ксантопротеиновата реакция.

Какви са аминокиселините

Не всички аминокарбоксилни киселини могат да бъдат открити с такава проба. Основният признак на реакцията за разпознаване на ксантопротеинови протеини е наличието на бензенов пръстен или хетероцикъл в аминокиселинната молекула.

От протеиновите аминокарбоксилни киселини се разграничават две ароматни киселини, в които има фенилова група (във фенилаланин) и хидроксифенилов радикал (в тирозин).

При използване на ксантопротеинова реакция се определя хетероцикличната аминокиселина триптофан с ароматно ядро ​​на индола. Наличието на горните съединения в протеина дава характерна промяна в цвета на тестовата среда.

Какви реагенти се използват

За да се извърши ксантопротеиновата реакция, ще е необходимо да се приготви 1% разтвор на яйчен или растителен протеин.

Обикновено се използва пилешко яйце, което е счупено, за да отдели протеина от жълтъка. За да се получи разтвор, 1% протеин се разрежда в десетократно количество пречистена вода. след разтваряне на протеини получената течност трябва да се филтрира през няколко слоя марля. Това решение трябва да се съхранява на хладно място.

Възможно е да се извърши реакция с растителен протеин. За приготвяне на разтвора се използва пшенично брашно в количество 0,04 кг. Добавят се 0.16 1 пречистена вода. Съставките се смесват в колба, която се поставя в продължение на 24 часа на студено място с температура около + 1 ° С. След един ден разтворът се разклаща, след което се филтрира първо с памук и след това минутен хартиен сгъстен филтър. Получената течност се съхранява на хладно място. При такова решение има главно албуминна фракция.

За осъществяване на ксантопротеинова реакция се използва концентрирана азотна киселина като основен реагент. Допълнителните реагенти са разтвор на 10% натриев хидроксид или амоняк, желатинов разтвор и неконцентриран фенол.

Метод на провеждане

1% разтвор на яйчен или брашен протеин в количество от 2 ml се добавя към чиста епруветка. Към него се добавят около 9 капки концентрирана азотна киселина, така че флокулацията да спре. Получената смес се нагрява, като резултат утайката става жълта и постепенно изчезва и цветът й се превръща в разтвор.

Когато течността се охлади, добавете 9 капки към епруветката с помощта на stenochka натриев хидроксид Концентриран, което е излишък за процеса. Реакцията на средата става алкална. Съдържанието в епруветката става оранжево.

Характеристики на събитието

Тъй като ксантопротеинът се нарича качествена реакция към белтъчини под действието на азотна киселина, пробата се извършва под включеното камина. Спазвайте всички предписания за безопасност при работа с концентрирани каустици.

По време на процеса на нагряване съдържанието може да бъде изхвърлено от тръбата, което трябва да се вземе предвид, когато се прикрепи към държача и се избере наклонът.

Набирането на концентрирана азотна киселина и каустик натрий трябва да се извършва само със стъклена пипета и гумена круша, забранено е да се вземе с устата.

Сравнителна реакция с фенол

За яснота на процеса и потвърждаване на наличието на фенилна група се провежда подобна проба с хидроксибензен.

В епруветка се добавят 2 ml разреден фенол, след това постепенно, чрез stenochke, добавят се 2 ml концентрирана кисела азотна. Разтворът се подлага на нагряване, при което става жълто. Тази реакция е качествена за наличието на бензенов пръстен.

Процесът на нитриране на хидроксибензен с азотна киселина се придружава от образуване на смес от паранитрофенол и ортотрофенол в процентно съотношение от 15 до 35.

Сравнителен тест с желатин

За да се докаже, че ксантопротеиновата реакция към протеин разкрива аминокиселини само с ароматна структура, се използват протеини, които нямат фенолна група.

1% разтвор на желатин в количество от 2 ml се прибавя към чиста епруветка. Около 9 капки концентрирана азотна киселина се добавят към него. Получената смес се нагрява. Разтворът не е оцветен в жълто, което доказва липсата на аминокиселини с ароматна структура. Понякога има слабо пожълтяване на средата, поради наличието на примеси от протеини.

Химични уравнения

Хантопротеиновата реакция към протеините се осъществява на два етапа. Формулата за първия етап описва процеса на нитриране на аминокиселинна молекула с концентрирана азотна киселина.

Пример за това е добавянето на нитро група към тирозина с образуването на нитротирозин и динитротирозин. В първия случай една бензол се свързва с NO₂-радикал, а във второто съединение вече два водородни атома се заместват с NO₂. Химическата формула на ксантопротеиновата реакция е представена чрез взаимодействието на тирозин с азотна киселина с образуването на нитротирозиновата молекула.

Процесът на нитриране е придружен от преход на безцветно оцветяване до жълт тон. При извършване на подобна реакция с протеини, съдържащи аминокиселинни остатъци на триптофан или фенилаланин, цветът на разтвора също се променя.

Във втория етап нитриращите продукти на тирозиновата молекула, по-специално нитротирозин, реагират с амониев или натриев хидроксид. Резултатът е натриева или амониева сол, в която цветът е жълто-оранжев. Такава реакция е свързана с възможността на молекула на преминаване на нитротирозин в хиноидна форма. По-късно от него се образува сол на азотна киселина, която има хинонова система от двойни конюгирани връзки.

Така, ксантопротеиновата реакция към протеините завършва. Уравнението на втория етап е представено по-горе.

резултати

По време на анализа на течностите, съдържащи се в три епруветки, фенолът за разреждане служи като референтен разтвор. Веществата с бензенов пръстен дават качествена реакция с азотна киселина. В резултат на това цветът на разтвора се променя.

Както е известно, желатинът включва колаген в хидролизирана форма. Този протеин не съдържа аминокарбоксилни киселини с ароматна структура. При взаимодействие с киселина цветът на средата не се променя.

В третата епруветка се наблюдава положителна ксантопротеинова реакция към протеините. Заключението може да бъде направено следното: всички протеини с ароматна структура, независимо дали е фенилна група или индолов пръстен, дават промяна в цвета на разтвора. Това се дължи на образуването на нитросъединения с жълт цвят.

Провеждането на цветна реакция доказва наличието на разнообразна химическа структура в аминокиселините и протеините. Примерът на желатин показва, че съдържа аминокарбоксилни киселини, които нямат фенилова група или циклична структура.

Чрез ксантопротеиновата реакция е възможно да се обясни пожълтяване на кожата, когато върху нея се постави силна азотна киселина. Същият цвят ще се получи от млякото пяна, когато се извършва подобен анализ с него.

В медицинската лабораторна практика тази цветна проба не се използва за откриване на протеин в урината. Това се дължи на жълтото оцветяване на самата урина.

Хантопротеиновата реакция се използва все повече за количествено определяне на такива аминокиселини като триптофан и тирозин като част от различни протеини.