Лабораторная работа № 3 Определение изоэлектрической точки полипептидной молекулы

Пояснения. Конформация полипептидной молекулы зависит от рН среды. Важной характеристикой белка, влияющей на его конформацию является изоэлектрическая точка белка (ИЭТ).

ИЭТ белка - это такое значение рН раствора, при котором количество ионизированных основных групп равно количеству ионизированных кислотных групп. В изоэлектрической точке молекула белка электронейтральна. При изменении рН в кислую сторону подавляется диссоциация кислотных групп (молекула становится электроположительной). При изменении рН в щелочную сторону подавляется диссоциация основных групп (молекула становится k электроотрицательной).

Рисунок 4. Диссоциация аминокислот при разных значениях рН

_Н⁺

1 . Кислая среда R-CH-COOH R-CH-COOH

NH₂ NH₃

_OH^-

2 . Щелочная среда R-CH-COOH R-CH-COO^-

NH₂ NH₂

При избытке НСl или КОН молекула свертывается в более плотный клубок.

Действие любой из нейтральных солей приводит к подавлению диссоциации ионогенных групп макромолекулы белка. При большой концентрации нейтральных солей сказывается высаливание. Высаливание снижает вязкость белкового раствора. Таким образом в изоэлектрической точке белка наблюдается минимум вязкости и светопропускания белкового раствора.

Кривая зависимости светопропускания от рН имееют седлообразную форму.

Это можно объяснить следующим образом. В изоэлектрической точке белка макромолекулы теряют заряд и становятся электронейтральными. Нейтральные макромолекулы приобретают способность к ассоциации. Это приводит к увеличению размеров частиц. Увеличение размеров частиц ведет к снижению светопропускания.

Цель работы - определить изоэлектрическую точку молекулы желатина.

Матедоалы и оборудование: 1% раствор желатина, 0,1 н. раствор КОН, 0,1 н раствор НСl, рН-метр-340, фотоэлектрический колориметр ФЭК-2, пипетки, мерные колбы.

Ход работы. В 1 литре дистиллированной воды растворяем 1 грамм кристаллического желатина. Приготовленный раствор фильтруем в горячем виде через складчатый фильтр. Затем раствор охлаждаем. Берем 5 мерных колб объемом по 50 мл. В первую колбу ничего не добавляем. Во вторую -добавляем 0,25 мл 0,1 н КОН, в третью - 0,5 мл 0,1 н КОН, в четвертую - 0,25 мл 0,1 н НС1, в пятую - 0,5 мл 0,1 н НС1.

Растворы в мерных колбах доводят до метки водой и перемешивают. Затем измеряют величину рН каждого раствора на рН-метре и светопропускание на фотоэлектроколориметре. Результаты измерений заносят в таблицу, изоэлектрической точке соответствует такое значение рН раствора, при котором значение светопропускания минимально. Строят также график зависимости светопропускания от рН.

Таблица 1

Величины рН и процент светопропускания в зависимости от состава исследуемого раствора

Состав раствора	Значения рН	% светопропускания

Химия углеводов

Лабораторная работа №4

Свойства моно- и дисахаридов. Качественные реакции на моно- и дисахариды

Пояснения. Углеводы являются соединениями, обладающими спиртовой группировкой, а также карбонильной группой (альдегидной или кетонной). Все углеводы разделяют на три основные группы: моно -, олиго-, и полисахариды.

Среди моносахаридов различают альдозы и кетозы. Моносахариды можно рассматривать как производные многоатомных спиртов, содержащих карбонильную группу. Простейшими представителями моносахаридов являются триозы: глицеральдегид и дигидрооксиацетон (рис.5).

По количеству углеродных атомов в цепи, углеводы делят на триозы (три атома), тетрозы (четыре), пентозы (пять), гексозы (шесть), седогептулезы (семь). Атомы углерода в цепи нумеруют начиная с альдегидной или кетонной группировки.

Рисунок 5. Строение альдоз и кетоз

СН₂ОН

СНОН Глицерин

СН₂ОН

H -C=O CH₂OH

CHOH C=O

CH₂OH CH₂OH

Глицеральдегид (альдоза) Дигидрооксиацетон (кетоза)

Все моносахариды обладают стереоизомерией и могут принадлежать к D и L-рядам. Природные сахара являются D-изомерами.

Рисунок 6. L и D-изомеры Сахаров

COH COH

H C OH HO C H

CH₂OH CH₂OH

D-Глицеральдегид L-Глицеральдегид

Углеводы, обладающие свободными альдегидными и кетонными группировками способны восстанавливать медь из щелочных растворов до оксида меди. При этом раствор приобретает кирпично-красный цвет. Для качественного обнаружения углеводов применяют реактив Фелинга (смесь растворов сульфата меди, гидроксида калия и сегнетовой соли).

Углеводы также можно обнаружить по реакции Подобедова-Молиша. Это реакция раствора углевода с раствором α-нафтола в присутствии концентрированной серной кислоты. В результате реакции с α-нафтолом образуется продукт конденсации красно-фиолетового цвета. Данная реакция является универсальной. Так реагируют все углеводы , включая нерастворимые.

Широко используется также реакция осмоления (карамелизации). Эта реакция, обусловлена свойством альдегидов, конденсироваться со щелочами при нагревании. В результате образуются смолообразные продукты со своеобразным запахом карамели. Окраска продуктов конденсации изменяется от желтой до коричневой. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации образующегося продукта. Поэтому данную реакцию можно использовать для количественного обнаружения углеводов.

Цель работы - познакомиться с качественными реакциями на моно- и дисахариды.

Материалы и оборудование: лабораторная посуда, технические весы, 2% растворы глюкозы и сахарозы, реактив Фелинга, 10% спиртовой раствор α-нафтола, 1% раствор КОН, концентрированная H₂S0₄.

Ход работы. Для проведения реакции с жидкостью Фелинга в 2 пробирки прилить по 5 мл раствора глюкозы и сахарозы, затем прибавить по 2 мл реактива Фелинга и нагревать в водяной бане до выпадения осадка. Результаты пояснить

Для проведения реакции Подобедова-Молиша в 2 пробирки прилить по 1 мл растворов глюкозы и сахарозы и добавить по 2 капли 10% спиртового раствора α-нафтола. Затем осторожно по стенкам прилить не перемешивая концентрированную серную кислоту. В результате протекания реакции образуется кольцо красно-фиолетового цвета. Это свидетельствует о наличии углеводов в растворе.

Для проведения реакции осмоления (карамелизации) в пробирки приливают по 5 мл 0,5% и 2% раствора глюкозы. Затем добавляют по 2 мл 10% раствора КОН и нагревают до изменения окраски. В зависимости от концентрации глюкозы содержимое пробирки становится желтым или светло-коричневым.