Пептиды

Пептиды – это органические молекулы, в состав которых входит несколько аминокислотных остатков, связанных пептидной связью. В зависимости от количества остатков аминокислот и молекулярной массы различают: низкомолекулярные пептиды (состоящие из двух – десяти остатков аминокислот – ди-, три-, тетра-, пентапептиды и т. д.), пептиды со средней молекулярной массой (от 500 до 5000 дальтон, так называемые «средние молекулы») и высокомолекулярные пептиды (с молекулярной массой от 5000 до 16000 дальтон).

Качественные реакции на пептиды и белки

Биуретовая реакция позволяет обнаруживать в молекулах пептидов и белков пептидные связи. В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза – полипептиды – дают фиолетовое окрашивание с солями меди. Положительная биуретовая реакция проявляется у соединений, содержащих не менее двух пептидных групп (то есть у трипептидов, тетрапептидов и т.д.). Интенсивность окраски зависит от длины пептида и варьирует от сине-фиолетовой до красно-фиолетовой и красной.

Изучение механизма данной реакции показало, что с солями меди сходным образом взаимодействует биурет, который легко получается при нагревании мочевины:

В любом случае появление окраски связано с образованием комплексного соединения – биуретового медного комплекса, который имеет следующее строение:

Как можно видеть из приведенной выше формулы, биурет в щелочной среде претерпевает полную енолизацию по схеме:

Две молекулы диенольной формы биурета взаимодействуют с гидроксидом меди (II) и образуют комплексное соединение, в котором координационные связи образованы за счет электронных пар атомов азота иминных групп. Аналогично организовано комплексное соединение меди с енолизированными пептидными группами любого другого полипептида:

Контрольные вопросы

1. Принцип строения аминокислот

2. Классификация аминокислот

3. Ионные формы аминокислот. Влияние рН на заряд аминокислоты

4. Химические свойства аминокислот

5. Пептидная связь. Химический и биологический способы образования пептидных связей

6. Методы качественного определения аминокислот

7. Методы количественного определения аминокислот

Литература

1. Овчинников Ю.А., Биоорганическая химия, «Просвещение», М., 1987

2. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В., Биохимия человека, т. 1, «Мир», М., 1993

3. Степанов В.М., Молекулярная биология: структура и функции белков, под ред. Академика Спирина А.С., «Высшая школа», М., 1996

4. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д., Биологическая химия, «Высшая школа», М., 1998

5. Кольман Я., Рем К.-Г., Наглядная биохимия, «Мир», М., 2000

Ход работы

Тема I.

1. Химические свойства аминокислот.

Реакции аминокислот в водных растворах

1. На универсальную индикаторную бумагу пипеткой наносят по 1 капле растворов глицина, глутаминовой или аспарагиновой кислоты и аргинина.

2. Отмечают развивающуюся окраску индикатора во всех трех случаях и делают заключение о реакции среды.

3. Записывают уравнения реакций, описывающих поведение данных аминокислот в водных растворах.

Взаимодействие аминокислот с сахарами

1. В две пробирки вносят по 2 мл 5% раствора фруктозы в 2.5% растворе борной кислоты.

2. В первую пробирку добавляют 2 мл 3% раствора аргинина, а во вторую – 2 мл дистил-лированной воды.

3. В третью пробирку вносят 2 мл 3% раствора аргинина и 2 мл 2.5% раствора борной кислоты.

4. Все три пробирки инкубируют в течение 5 мин в кипящей водяной бане.

5. Отмечают различие во времени появления окраски и ее интенсивности в каждой из проб.