Om die kwalitatiewe samestelling van baie voedselprodukte vas te stel, word die xantoproteïenreaksie vir proteïen gebruik. Die teenwoordigheid van aromatiese aminosure in die verbinding sal 'n positiewe kleurverandering aan die toetsmonster gee.
Wat is proteïen
Dit word ook 'n proteïen genoem, wat 'n boumateriaal vir 'n lewende organisme is. Proteïene handhaaf spiervolume, herstel beseerde en dooie weefselstrukture van verskeie organe, of dit nou hare, vel of ligamente is. Met hul deelname word rooibloedselle geproduseer, die normale funksionering van baie hormone en selle van die immuunstelsel word gereguleer.
Dit is 'n komplekse molekule, wat 'n polipeptied is met 'n massa groter as 6103 d alton. Die proteïenstruktuur word gevorm deur aminosuurreste in groot hoeveelhede, verbind deur 'n peptiedbinding.
Proteïenstruktuur
'n Onderskeidende kenmerk van hierdie stowwe in vergelyking met lae molekulêre gewig peptiede is hul ontwikkelde ruimtelike driedimensionele struktuur, ondersteun deur invloede van verskillendemate van aantrekking. Proteïene het 'n vier-vlak struktuur. Elkeen van hulle het sy eie kenmerke.
Die primêre organisasie van hul molekules is gebaseer op die aminosuurvolgorde, waarvan die struktuur herken word deur die xantoproteïenreaksie op die proteïen. So 'n struktuur is 'n periodiek herhalende peptiedbinding -HN-CH-CO-, en die sykettingradikale in aminokarboksielsure is die selektiewe deel. Dit is hulle wat die eienskappe van die stof as geheel in die toekoms bepaal.
Die primêre proteïenstruktuur word as sterk genoeg beskou, dit is as gevolg van die teenwoordigheid van sterk kovalente interaksies in peptiedbindings. Die vorming van daaropvolgende vlakke vind plaas na gelang van die tekens wat in die aanvanklike stadium vasgestel is.
Die vorming van 'n sekondêre struktuur is moontlik as gevolg van die draai van die aminosuurvolgorde in 'n spiraal, waarin waterstofbindings tussen die draaie gevestig word.
Die tersiêre vlak van organisasie van 'n molekule word gevorm wanneer een deel van die heliks op ander fragmente geplaas word met die opkoms van allerhande soorte bindings tussen hulle, met 'n waterstof, disulfied, kovalente of ioniese verbinding. Die resultaat is assosiasies in die vorm van bolletjies.
Die ruimtelike rangskikking van tersiêre strukture met die vorming van chemiese bindings tussen hulle lei tot die vorming van die finale vorm van die molekule of die kwaternêre vlak.
Aminosure
Hulle bepaal die chemiese eienskappe van proteïene. Daar is ongeveer 20 hoofaminosure,ingesluit in die samestelling van die polipeptiede in verskillende volgordes. Dit sluit ook seldsame aminokarboksielsure in in die vorm van hidroksiprolien en hidroksielsien, wat afgeleides van basiese peptiede is.
As 'n teken van die xantoproteïenreaksie van proteïenherkenning, gee die teenwoordigheid van individuele aminosure 'n verandering in die kleur van die reagense, wat die teenwoordigheid van spesifieke strukture in hul samestelling voorstel.
Soos dit geblyk het, is hulle almal karboksielsure, waarin die waterstofatoom deur 'n aminogroep vervang is.
'n Voorbeeld van die struktuur van 'n molekule is die struktuurformule van glisien (HNH− HCH− COOH) as die eenvoudigste aminosuur.
In hierdie geval kan een van die waterstof CH2- koolstof vervang word deur 'n langer radikaal, insluitend 'n benseenring, amino, sulfo, karboksiegroepe.
Wat beteken die xantoproteïenreaksie
Verskillende metodes word gebruik vir kwalitatiewe proteïenontleding. Dit sluit reaksies in:
- biuret met pers kleur;
- ninhidrien om 'n blou-violet oplossing te vorm;
- formaldehied met rooi vlekke;
- Felie met grys-swart sedimentasie.
Wanneer elke metode uitgevoer word, word die teenwoordigheid van proteïene en die teenwoordigheid van 'n sekere funksionele groep in hul molekule bewys.
Daar is 'n xantoproteïenreaksie op proteïen. Dit word ook die Mulder-toets genoem. Dit verwys na kleurreaksies op proteïene, inwat aromatiese en heterosikliese aminosure is.
'n Kenmerk van so 'n toets is die proses van nitrering van sikliese aminosuurreste met salpetersuur, veral die byvoeging van 'n nitrogroep tot die benseenring.
Die resultaat van hierdie proses is die vorming van 'n nitroverbinding, wat neerslaan. Dit is die hoofteken van 'n xantoproteïenreaksie.
Watter aminosure word bepaal
Nie alle aminokarboksielsure kan met hierdie toets opgespoor word nie. Die hoofkenmerk van die xantoproteïenreaksie van proteïenherkenning is die teenwoordigheid van 'n benseenring of heterosiklus in die aminosuurmolekule.
Uit proteïen-aminokarboksielsure word twee aromatiese sure geïsoleer, waarin daar 'n fenielgroep (in fenielalanien) en 'n hidroksifenielradikaal (in tirosien) is.
Die xantoproteïenreaksie word gebruik om die heterosikliese aminosuur triptofaan te bepaal, wat 'n aromatiese indoolkern het. Die teenwoordigheid van bogenoemde verbindings in die proteïen gee 'n kenmerkende kleurverandering van die toetsmedium.
Watter reagense word gebruik
Om die xantoproteïenreaksie uit te voer, sal jy 'n 1% oplossing van eier- of groenteproteïen moet voorberei.
Gewoonlik gebruik 'n hoendereier, wat gebreek word om die proteïen verder van die eiergeel te skei. Om 'n oplossing te verkry, word 1% proteïen verdun in tien keer die hoeveelheid gesuiwerde water. Nadat die proteïen opgelos is, moet die resulterende vloeistof deur verskeie lae gaas gefiltreer word. Hierdie oplossing moet in 'n koel plek gebêre word.
Jy kan die reaksie met groenteproteïen uitvoer. Om die oplossing voor te berei, word koringmeel in 'n hoeveelheid van 0,04 kg gebruik. Voeg 0,16 l gesuiwerde water by. Die bestanddele word gemeng in 'n fles, wat vir 24 uur in 'n koue plek met 'n temperatuur van ongeveer + 1 ° C geplaas word. Na 'n dag word die oplossing geskud, waarna dit eers met watte gefiltreer word, en dan met 'n papierplooifilter. Die gevolglike vloeistof word in 'n koue plek gehou. In so 'n oplossing is daar hoofsaaklik 'n albumienfraksie.
Om die xantoproteïenreaksie uit te voer, word gekonsentreerde salpetersuur as die hoofreagens gebruik. Bykomende reagense is 'n oplossing van 10% natriumhidroksied of ammoniak, 'n gelatienoplossing en nie-gekonsentreerde fenol.
Metode
Voeg 'n 1% oplossing van eierproteïen of meel in 'n hoeveelheid van 2 ml in 'n skoon proefbuis. Sowat 9 druppels gekonsentreerde salpetersuur word daarby gevoeg om te keer dat die vlokkies uitval. Die resulterende mengsel word verhit, gevolglik word die neerslag geel en verdwyn dit geleidelik, en die kleur daarvan gaan in oplossing.
Wanneer die vloeistof afkoel, word ongeveer 9 druppels gekonsentreerde natriumhidroksied langs die muur by die proefbuis gevoeg, wat 'n oormaat vir die proses is. Die reaksie van die medium word alkalies. Die inhoud in die buis word oranje.
Kenmerke
Aangesien xantoproteïen 'n kwalitatiewe reaksie op proteïene onder genoem worddeur die werking van salpetersuur, dan word die toets onder die ingeslote dampkap uitgevoer. Voldoen aan alle veiligheidsmaatreëls wanneer daar met gekonsentreerde bytende stowwe gewerk word.
Tydens die verhittingsproses kan die inhoud van die buis uitgestoot word, wat in ag geneem moet word wanneer dit in die houer vasgemaak word en 'n helling gekies word.
Die neem van gekonsentreerde salpetersuur en natriumhidroksied moet slegs met 'n glaspipet en 'n rubberbol gedoen word, dit is verbode om per mond te tik.
Vergelykende reaksie met fenol
Om die proses te illustreer en die teenwoordigheid van die fenielgroep te bevestig, word 'n soortgelyke toets met hidroksielbenseen uitgevoer.
Gooi 2 ml verdunde fenol in 'n proefbuis, en voeg dan geleidelik langs die muur 2 ml gekonsentreerde salpetersuur by. Die oplossing word aan verhitting onderwerp, waardeur dit geel word. Hierdie reaksie is kwalitatief vir die teenwoordigheid van 'n benseenring.
Die proses van nitrering van hidroksielbenseen met salpetersuur gaan gepaard met die vorming van 'n mengsel van paranitrofenol en ortonitrofenol in 'n persentasieverhouding van 15 tot 35.
gelatienvergelyking
Om te bewys dat die xantoproteïenreaksie op 'n proteïen slegs aminosure met 'n aromatiese struktuur opspoor, word proteïene gebruik wat nie 'n fenoliese groep het nie.
Gooi 1% gelatienoplossing in 'n hoeveelheid van 2 ml in 'n skoon proefbuis. Ongeveer 9 druppels gekonsentreerde salpetersuur word daarby gevoeg. Die resulterende mengsel word verhit. Die oplossing word nie geel nie, wat die afwesigheid bewysaminosure met 'n aromatiese struktuur. Effense vergeling van die medium word soms waargeneem as gevolg van die teenwoordigheid van proteïen onsuiwerhede.
Chemiese vergelykings
Die xantoproteïenreaksie op proteïene vind in twee fases plaas. Die formule van die eerste fase beskryf die proses van nitrasie van 'n aminosuurmolekule deur gebruik te maak van gekonsentreerde salpetersuur.
'n Voorbeeld is die toevoeging van 'n nitrogroep by tirosien om nitrotirosien en dinitrotirosien te vorm. In die eerste geval is een NO2-radikaal aan die benseenring geheg, en in die tweede geval word twee waterstofatome vervang deur NO2. Die chemiese formule van die xantoproteïenreaksie word voorgestel deur die interaksie van tirosien met salpetersuur om 'n nitrotirosienmolekule te vorm.
Die proses van nitrasie gaan gepaard met die oorgang van 'n kleurlose kleur na 'n geel toon. Wanneer 'n soortgelyke reaksie uitgevoer word met proteïene wat aminosuurreste van triptofaan of fenielalanien bevat, verander die kleur van die oplossing ook.
In die tweede stadium tree die nitreerprodukte van die tirosienmolekule, veral nitrotirosien, in wisselwerking met ammonium- of natriumhidroksied. Die resultaat is natrium- of ammoniumsout, wat geel-oranje van kleur is. Hierdie reaksie word geassosieer met die vermoë van die nitrotirosienmolekule om in die kinoïedvorm oor te gaan. Later word 'n sout van nitronsuur daaruit gevorm, wat 'n kinoonstelsel van dubbelgekonjugeerde bindings het.
Dit is hoe die xantoproteïenreaksie op proteïene eindig. Vergelyking Tweeverhoog word hierbo aangebied.
Results
Tydens die ontleding van vloeistowwe wat in drie proefbuise vervat is, dien verdunde fenol as 'n verwysingsoplossing. Stowwe met 'n benseenring gee 'n kwalitatiewe reaksie met salpetersuur. Gevolglik verander die kleur van die oplossing.
Soos jy weet, sluit gelatien kollageen in 'n gehidroliseerde vorm in. Hierdie proteïen bevat nie aromatiese aminokarboksielsure nie. Wanneer daar interaksie met suur is, is daar geen verandering in die kleur van die medium nie.
In die derde proefbuis word 'n positiewe xantoproteïenreaksie op proteïene waargeneem. Die gevolgtrekking kan soos volg gemaak word: alle proteïene met 'n aromatiese struktuur, of dit nou 'n fenielgroep of 'n indoolring is, gee 'n kleurverandering aan die oplossing. Dit is as gevolg van die vorming van geel nitroverbindings.
Die uitvoer van 'n kleurreaksie bewys die teenwoordigheid van 'n verskeidenheid chemiese strukture in aminosure en proteïene. Die gelatienvoorbeeld toon dat dit aminokarboksielsure bevat wat nie 'n fenielgroep of 'n sikliese struktuur het nie.
Die xantoproteïenreaksie kan die vergeling van die vel verklaar wanneer sterk salpetersuur daarop toegedien word. Melkskuim sal dieselfde kleur kry wanneer so 'n ontleding daarmee uitgevoer word.
In mediese laboratoriumpraktyke word hierdie kleurmonster nie gebruik om proteïen in die urine op te spoor nie. Dit is as gevolg van die geel kleur van die urine self.
Die xantoproteïenreaksie word al hoe meer gebruik om aminosure soos triptofaan en tirosien in verskeie proteïene te kwantifiseer.
