Лактоза и мальтоза с аммиаком в щелочной среде образуют окрашенное соединение.

Реактивы: концентрированный раствор аммиака, 1% раствор лактозы, 1 % – й раствор мальтозы, 20 % – й раствор гидроксида калия.

Оборудование: штатив, пробирки, спиртовки, пипетки на 1 мл, 0,5 мл, 50 мкл.

Ход работы

В две пробирки, содержащие по 1 мл лактозы и мальтозы, добавляют по 0,5 мл раствора аммиака, 50 мкл гидроксида калия и нагревают на водяной бане до появления красно–коричневого цвета.

Задание 2. Обнаружение восстанавливающих сахаридов реакцией Троммера.

Моносахариды и некоторые дисахариды, в молекулах которых есть карбонильная группа, в щелочной среде восстанавливают оксид меди (II) в оксид меди (I).

Реактивы: 1 % – й растворы глюкозы, мальтозы, сахарозы, крахмала, 10 % –й раствор гидроксид натрия, 5 % – й раствор сульфата меди.

Ход работы

В 4 пронумерованные пробирки внести по 10 капель одного из углеводов: глюкозы, мальтозы, сахарозы и крахмала. Добавить по 10 капель гидроксида натрия и по 2 капли сульфата меди, нагревают до кипения. В пробирках с мальтозой и глюкозой выпадает осадок оксида меди (I) кирпично–красного цвета.

Задание 3. Обнаружение крахмала.

Крахмал с раствором йода образует окрашенное соединение синего цвета.

Реактивы: 1 % – й раствор крахмала, 1% – й раствор йода.

Ход работы

К 10 каплям раствора крахмала добавить 1 – 2 капли йода. Наблюдается ярко–синее окрашивание.

ЛАБОРАТОРНАЯ работа 2

Обнаружение крахмала в продуктах питания

Крахмал основной резервный углевод растений, представляет смесь двух полисахаридов, линейного (амилозы) и разветвленного (амилопектина), дает цветную реакцию с раствором иода в иодиде калия – окрашивается в темно–синий цвет. Крахмал белое аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, выделяют из картофеля.

Материалы и реактивы: крахмал; картофель; отварной рис; мука; яблоко; лимон; растительное масло; раствор иода в иодистом калии (1 г иодистого калия растворяют в нескольких миллилитрах воды, в концентрированном растворе соли растворяют 1 г иода и разбавляют водой до 300 см³) или спиртовой раствор иода; дистиллированная вода.

Оборудование: пробирки; ступка с пестиком.

Ход работы

1. Исследуемые твердые продукты (картофель, отварной рис, яблоко, лимон) по отдельности разотрите до кашецообразного состояния в ступе.
2. В семь пронумерованных пробирок поместите по 0,5 –1 г растертых продуктов.
3. Во все пробирки добавьте по 2 – 3 см³ дистиллированной воды и пробы тщательно перемешайте.
4. Добавьте в пробирки по 1 – 2 капли раствора иода.
5. Отметьте пробирки, в которых наблюдается синее окрашивание.

Оформление результатов

Оформите проведенные исследования в виде таблицы. Сделайте вывод о содержании крахмала в изученных продуктах.

ЛАБОРАТОРНАЯ работа 3

Количественное определение глюкозы

Глюкоза при нагревании с ортотолуидиновым реактивом дает зеленую окраску, интенсивность которой пропорциональна концентрации глюкозы.

Реактивы: ортотолуидиновый реактив, стандартный раствор глюкозы 1 мг/мл, раствор глюкозы неизвестной концентрации.

Оборудование: Спектрофотометр, пипетки, водяная баня, штатив, пробирки.

Ход работы

К 0,2 мл стандартного раствора глюкозы и 0,2 мл раствора с неизвестной концентрацией добавить по 2 мл ортотолуидинового реактива. Пробирки со смесью поместить в кипящую водяную баню на 8 минут. Пробирки вынуть, охладить под струей водопроводной воды до комнатной температуры.

Оптическую плотность раствора измеряют при длине волн 590 – 650 нм. Расчет ведут по формуле:

где:

С_х – концентрация глюкозы в исследуемом растворе (мг/мл);

С_ст – концентрация глюкозы в стандартном растворе (мг/мл);

Е_х – оптическая плотность исследуемого раствора;

Е_ст – оптическая плотность стандарта.

ЛАБОРАТОРНАЯ работа 4

Химические свойства моносахаридов

Реактивы: глицерин; 1 %–й раствор глюкозы; 1 %–й раствор фруктозы или 2 %–й раствор меда (основным компонентом меда является фруктоза); реактив Селиванова (0,05 г резорцина растворяют в 100 см³ 20 %–й соляной кислоты); 5 %–й раствор сульфата меди; 5 %–й раствор гидроксида натрия; 5 %–й раствор нитрата серебра (сохраняют в темном месте); 10 %–й раствор аммиака; дистиллированная вода.

Оборудование: пробирки, водяная баня.

Ход работы

Задание 1. Качественная реакция на гликоли.

1. В четыре пронумерованные пробирки внесите по 10 капель воды, глицерина, растворов глюкозы и фруктозы (или раствора меда).

1. Добавьте в каждую пробирку по 2 капли раствора сульфата меди, затем по 5 капель раствора гидроксида натрия.
2. Содержимое пробирок тщательно перемешайте. Образуется ли осадок гидроксида меди (II)? Сделайте вывод о структурной особенности глюкозы и фруктозы.

Задание 2. Качественная реакция на альдегидную группу.

1. Полученные в предыдущих опытах растворы, содержащие глюкозу и фруктозу, нагрейте на водяной бане. Раствор окрашивается сначала в желтый, а затем в оранжевый цвет. О чем это говорит?
2. В пробирку налейте 1 см³ раствора нитрата серебра и добавьте по каплям раствор аммиака. Вначале образуется серый осадок, который растворяется в избытке аммиака.
3. Полученный аммиачный раствор оксида серебра разделите на две пробирки и добавьте в одну 1 см³ раствора глюкозы, а во вторую 1 см³ раствора фруктозы (или раствора меда).
4. Пробирки поставьте в горячую (80 ^оС) воду на 5 – 10 минут. На стенках пробирок образуется зеркальный налет металлического серебра.
5. Запишите уравнения протекавших реакций, учитывая, что у фруктозы окисляется до карбоксильной группы концевая спиртовая группа, соседняя с карбонильной.

Задание 3. Качественная реакция на кетозы.

1. В две пробирки внесите по 1 см³ раствора Селиванова.
2. В одну пробирку добавьте 2 капли раствора глюкозы, а во вторую – 2 капли раствора фруктозы (или 4 капли раствора меда).
3. Пробирки нагрейте на кипящей водяной бане. В пробирке с раствором фруктозы (или меда) появляется вишнево–красное окрашивание.

Оформление результатов

Оформите проведенные исследования в виде таблицы.

Сделайте выводы о структуре моносахаридов.

ЛАБОРАТОРНАЯ работа 5

Гидролиз полисахаридов

Реактивы: 1 %–й раствор сахарозы; 1,5 %–й крахмальный клейстер; фильтровальная бумага; 10 %–й раствор серной кислоты; 5 %–й раствор сульфата меди; 10 %–й раствор гидроксида натрия; концентрированная серная кислота.

Оборудование: пробирки, водяная баня.

Ход работы

Задание 1. Гидролиз сахарозы.

1. В две пробирки поместите по 10 капель раствора сахарозы.
2. В одну пробирку добавьте 1 – 2 капли 10 %–го раствора серной кислоты.
3. Пробирку с подкисленным раствором сахарозы поставьте в почти кипящую водяную баню. Через 20 минут пробирку достаньте и охладите.
4. В обе пробирки прибавьте по 1 капле раствора сульфата меди и по каплям прибавляйте 10 %–й раствор гидроксида натрия до появления интенсивно–синей окраски, свидетельствующий о полной нейтрализации кислоты.
5. Нагрейте обе пробирки на водяной бане. В обеих ли пробирках появилась оранжево–желтая окраска?

Задание 2. Гидролиз крахмала.

1. Поместите в пробирку 10 капель крахмального клейстера и добавьте 2 капли 10 %–го раствора серной кислоты.
2. Поставьте пробирку в кипящую водяную баню. Через 30 минут пробирку выньте. Раствор стал прозрачным.
3. К полученному раствору добавьте 1 каплю раствора сульфата меди и по каплям добавляйте 10 %–й раствор гидроксида натрия до появления интенсивно–синей окраски.
4. Нагрейте пробирку на водяной бане. Появляется оранжево–желтая окраска.

Задание 3. Гидролиз целлюлозы.

При выполнении этого задания необходимо соблюдать особую осторожность!

1. Поместите в пробирку мелкоизмельченный кусочек фильтровальной бумаги и добавьте 1–3 капли (ОСТОРОЖНО!) концентрированной серной кислоты так, чтобы кислота смочила бумагу.
2. Смесь осторожно нагрейте (обычно достаточно тепла руки) до почти полного растворения целлюлозы.
3. К полученному раствору добавьте 10 капель воды, хорошо перемешайте и поместите пробирку в кипящую водяную баню на 30 минут.
4. По окончании реакции к небольшой порции раствора прибавьте 1 каплю раствора сульфата меди и по каплям добавляйте 10 %–й раствор гидроксида натрия до появления интенсивно–синей окраски.
5. Нагрейте пробирку на водяной бане. Появляется оранжево–желтая окраска.

Оформление результатов

Оформите проведенные исследования в виде таблицы. Сделайте выводы о структуре полисахаридов и продуктах его гидролиза.

Лабораторная работа 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕВОДОВ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Цель работы: ознакомиться с методом тонкослойной хроматографии углеводов.

Принцип метода. При проведении хроматографического разде­ления углеводов методом тонкослойной хроматографии пластинку с тонким слоем пористого носителя (например, пластинку SiluFol), на которую нанесены растворы углеводов, помещают в растворитель, который, продвигаясь за счет капиллярных сил, перемещает углевод. По завершению хроматографии проводят об­работку пластинки, позволяющую выявить пятна углевода, и рас­четным методом определяют массу углевода в исследуемом растворе.

Оборудование и реактивы: пластинки Silufol или SilufoI–UV, исследуемый (раствор меда) и стандартный (10 мкг в пробе) раствор углевода (глюкозы, галактозы, фруктозы, сахарозы, мальтозы), растворитель — смесь бутанол-ацетон-вода (4:5:1), в случае использования пластинок Silufol нафторезорциновый реактив (свежеприготовленная смесь равных объемов 20 %-го водного раствора трихлоруксусной кислоты и 0,2 %-го спиртового раствора нафторезорцина). Микропипетки, пульверизатор в случае использования пластинок SilufoI или источник ультрафиолетового света в случае использования пластинок Silufol–UV, хроматографическая камера, линейка, простой карандаш, планиметр, сушильный шкаф.

Ход работы

Ha пластинке на расстоянии2 смот нижнего края (линия старта) аккуратно намечают карандашом три точки нанесения растворов углеводов. C помощью микропипетки в отмеченные места наносят равные объемы исследуемого раствора углевода (5 – 20 мкг в пробе), разбавленного исследуемого раствора углевода и стандартного раствора углевода таким образом, чтобы получить пятна одного диаметра. После высушивания пятен пластинку помещают в хроматографическую камеру, на дне которой находится растворитель — смесь бутанол-ацетон- вода (4:5:1). Высота слоя растворителя —1 см. Хроматографию проводят до прохождения растворителем10 смот линии старта. После этого хроматограмму высушивают и проявляют. При использовании пластинок Silufol хроматограмму опрыскивают из пульверизатора раствором нафторезорцина и сушат в сушильном шкафу 5 – 10 мин при температуре 90 – 100 ºС для проявления пятен углевода. Пятна глюкозы и галактозы имеют сине–фиолетовый цвет, фруктозы — красно–черный, сахарозы и мальтозы — красный, лактозы — красно–фиолетовый, рамнозы — зеленый, ксилозы — светло–серый, манозы — светло–синий, арабинозы — сине–зеленый.

B случае использования пластинок Silufol–UV пятна углевода выявляют под ультрафиолетовым светом.

Определяют площадь пятен. Массу углевода в пробе исследуемого раствора (мкг) рассчитывают по формуле

,

где М_st – масса углевода в пробе стандартного раствора;

S_st, S, Sp – площади пятна стандарта; исследуемого раствора и разбавленного исследуемого раствора;

P – фактор разведения.

Оформление работы

Привести расчеты по приготовлению реактивов. Провести ТСХ углеводов, идентифицировать их и определить содержание в пробе.

Тема: БЕЛКИ

Белки, или протеины (в переводе с греческого означает «первые» или «важнейшие»), присутствуют во всех клетках. На их долю у животных приходится около половины сухой массы, у растений – 20–35 %. В белках массовая доля углерода в среднем составляет ~ 50 %, водорода ~ 7 %, кислорода ~ 23 %, азота ~ 16 %, серы ~ 1–3 %. В их составе также встречаются и другие химические элементы.

Белки – наиболее многочисленные и исключительно многообразные по функциям макромолекулы, играющие фундаментальную роль в формировании и поддержании структуры и функций живых организмов. С белками в живом организме связаны такие биологические процессы, как рост, деление, размножение и развитие клеток, реализация наследственной информации, мышечные сокращения, нервная деятельность, обмен веществ и т.д.

Белки – это высокомолекулярные биополимеры, структурную основу которых составляют полипептидные цепи, состоящие из аминокислотных остатков, связанных друг с другом пептидной связью. При их гидролизе образуются аминокислоты. В составе белков встречаются двадцать стандартных аминокислот. Для каждой стандартной аминокислоты существует генетический код, при помощи которого в генах записана информация о кодируемом белке. Кроме двадцати стандартных аминокислот, в составе белка встречаются и другие аминокислоты, они образуются в результате модификации стандартных аминокислот, после того как последние были включены в состав молекулы белка. Например, в составе белка коллагена содержится 5-гидроксилизин, который образуется в результате модификации стандартной аминокислоты лизина:

Кроме аминокислотных остатков, в состав белков могут входить и другие компоненты: ионы металлов, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и др. Многообразие белков определяется не только их качественным составом, но и числом аминокислотных остатков, и прежде всего порядком их чередования в молекуле. Потенциально разнообразие белков безгранично.

Между аминокислотными остатками в молекуле белка существуют различные химические взаимодействия, это – ковалентные, ионные, водородные связи, гидрофобные взаимодействия, ван-дер-ваальсовы силы.

Отмеченные выше химические связи и взаимодействия принимают участие в формировании структуры белковых молекул. Благодаря пептидным связям образуются полипептидные цепи и, таким образом, формируется первичная структура белка. Пространственная организация белковой молекулы определяется в основном водородными, ионными связями, ван-дер-ваальсовыми силами, гидрофобными взаимодействиями. Водородные связи, возникающие между пептидными группами, определяют вторичную структуру белка. Формирование третичной и четвертичной структуры осуществляется водородными связями, образующимися между радикалами полярных аминокислот, ионными связями, ван-дер-ваальсовыми силами, гидрофобными взаимодействиями. Дисульфидные связи принимают участие в стабилизации третичной структуры.

Белки выполняют разнообразные функции. В связи с этим среди них различают структурные, питательные, запасные, сократительные, транспортные, каталитические, защитные, рецепторные, регуляторные и др. белки

Лабораторная работа №1

Цветные реакции на белки

Присутствие белков в биологических объектах или растворах можно определить с помощью цветных реакций, протекание которых обусловлено наличием в белке специфических групп и пептидных связей.

Реактивы: водный раствор яичного белка (белок одного куриного яйца отделяют от желтка, растворяют в 15–20-кратном объеме дистиллированной воды, затем раствор фильтруют через марлю, сложенную в 3–4 слоя, и хранят в холодильнике;10 %-й раствор гидроксида натрия; 30 %-й раствор гидроксида натрия; 1 %-ный раствор сульфата меди; 1 %-й раствор ацетата свинца; концентрированная азотная кислота; 0,5 %-й раствор нингидрина.

Оборудование: пробирки; водяная баня или спиртовка.

Задание 1. Биуретовая реакция.

В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза – пептиды дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с солями меди. Реакция обязана наличию пептидных связей в белках:

Интенсивность окраски зависит от длины полипептида.

Ход работы

1. В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка, затем 10 капель 10 %-го раствора щелочи.
2. Добавьте 1–2 капли раствора сульфата меди, смесь перемешайте. Появляется красно-фиолетовое окрашивание.

Задание 2. Ксантопротеиновая реакция.

Реакция характерна для некоторых ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана), а также для пептидов, их содержащих. При действии азотной кислоты образуется нитросоединение желтого цвета. Далее нитропроизводные могут реагировать со щелочью с образованием натриевой соли, имеющей желто-оранжевое окрашивание:

Ход работы

Данную работу необходимо выполнять в вытяжном шкафу, соблюдая особую осторожность!

1. В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка и ОСТОРОЖНО по стенке прибавьте 3–4 капли концентрированной азотной кислоты.
2. Смесь осторожно нагрейте. Выпадает осадок, который окрашивается в желтый цвет.
3. После охлаждения в пробирку ОСТОРОЖНО по стенке прилейте 10 капель 30 %-го раствора NaOH, желтая окраска переходит в оранжевую.

Задание 3. Реакция на серусодержащие аминокислоты (реакция Фоля).

В остатках серусодержащих аминокислот цистеина и цистина сера при щелочном гидролизе отщепляется, образуя сульфиды. Сульфиды, взаимодействуя с ацетатом свинца, образуют осадок сульфида свинца черного или буро-черного цвета.

Ход работы

1. В пробирке смешайте 5 капель раствора яичного белка, 5 капель 30 %-го раствора щелочи и 2 капли раствора ацетата свинца.
2. Смесь осторожно нагрейте на спиртовке до кипения и кипятите. Через некоторое время появляется буровато-черное или черное окрашивание.

Задание 4. Нингидриновая реакция.

Реакция характерна для аминогрупп в α-положении и обусловлена наличием α-аминокислот в молекуле белка. При нагревании белка с водным раствором нингидрина аминокислоты окисляются и распадаются, образуя двуокись углерода, аммиак и соответствующий альдегид. Восстановленный нингидрин конденсируется с аммиаком и окисленной молекулой нингидрина, образуя соединение фиолетово-синего цвета:

Ход работы

В пробирку вносят 5 капель 1 %–го раствора яичного белка, добавляют по 3 капли 0,5 %-го раствора нингидрина и нагревают до кипения. Через 2–3 минуты появляется розовое, красное, а затем сине-фиолетовое окрашивание.

Оформление результатов

Оформите проведенные исследования в виде таблицы.

Лабораторная работа № 2

Реакции осаждения белков

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: