Опыт № 2. Ксантопротеиновая реакция

Реакция получила название ксантопротеиновой от греческого хаnthos − желтый. Реакция обеспечивает появление желтого окрашивания при попадании концентрированной озотной кислоты на кожу, ногти и т.п. Такую реакцию дают и более простые ароматические соединения, например фенолы. Желатин и др. протеины дают отрицательную реакцию, т. к. в них отсутствуют ароматические аминокислоты.

Таким образом, ксантопротеиновая реакция доказывает присутствие в белковых биополимерах ароматических аминокислот: триптофана, фенилаланина, тирозина:

NН₂

СН₂СНСООН

СН₂ − СН − СООН

N

NН₂

Н

Триптофан Фенилаланин

(α-амино-β-индилил- (α-амино-β-фенил-

пропионовая кислота) пропионовая кислота)

О Н

СН₂ − СН − СООН

NН₂

Тирозин

(α-амино-β-параокси-

фенилпропионовая кислота)

При обработке раствора белка концентрированной азотной кислотой появляется желтое окрашивание (нитрование), которое при добавлении щелочи переходит в оранжевое.

Химизм реакции нитрования с образованием нитросоединений следующий:

ОН ОН

2 НNО₃ О₂N NО₂

+

СН₂ – СН – СООН СН₂ – СН – СООН

NН₂ NН₂

Тирозин Динитротирозин (желтого цвета)

В щелочной среде нитропроизводные аминокислот образуют соли хиноидной структуры, окрашенные в оранжевый цвет.

Задания: 1. Написать уравнение реакции взаимодействия тирозина с концентрированной азотной кислотой.

2. Указать, какие α-аминокислоты будут давать подобную реакцию.

Опыт № 3. Реакция на аминокислоты, содержащие слабосвязанную серу (Фоля)

Сульфогидридные группы SH в белке или пептиде подвергаются щелочному гидролизу, в результате которого происходит отщепление серы в виде нерастворимого сульфида свинца, который имеет черный цвет.

Р еакция протекает по следующим уравнениям:

2. Рb (СН₃СОО)₂ + 2NаОН Рb (ОН)₂ + 2 СН₃СООNа

3. Рb (ОН)₂ + 2 NаОН Nа₂РbО₂ + 2 Н₂О

4. Nа₂S + Nа₂РbО₂ + 2 Н₂О РbS + 4 Nа(ОН)

плюмбит натрия черный осадок

Метионин (СН₃SСН₂СН₂СН(NH)₂CООН, α-аминометилмеркапто- масляная кислота) хотя и является аминокислотой, содержащей серу, в отличие от цистина, этой реакции не дает, т. к. сера в нем связана прочно.

Порядок выполнения работы

В две пробирки наливают по 10 капель раствора ацетата свинца и по каплям в каждую из них прибавляют раствор гидроксида натрия до растворения первоначально образовавшегося осадка. В одну пробирку добавляют небольшой кусочек шкурки без волос (0,5 см), в другую − немного волос меха. Смеси кипятят 1−2 мин и наблюдают за изменением их цвета и выпадением черного осадка РdS в пробирке с волосом меха. Сделайте вывод.

То же самое проделайте с кусочком шерстяной ткани светлого тона.

Оформление лабораторной работы

При проведении цветных реакций на белковые биополимеры и составляющие их аминокислоты необходимо составить следующую таблицу (табл. 3).

Таблица 3

Цветные реакции на белковый биополимер и аминокислоты

Название реакции	Применяемые реактивы	Характеристика окрашивания	Что открывает данная реакция, ее механизм
Биуретовая и т. д.

После каждой реакции сделать вывод о ее специфичности для исследуемого вещества в присутствии соответствующих функциональных групп.

Задание. Указать, какие α-аминокислоты в составе белка можно открыть данной качественной реакцией.