Приготовление растворов белков и выполнение опытов с ними

Цель работы: закрепление знаний о свойствах белков.

Задание. В соответствии с нижеприведёнными описаниями и имеющегося в вашем распоряжении оборудования приготовьте один-два белковых раствора¹ и выполните опыты по денатурации белков и цветные реакции на белки: биуретовую и ксантопротеиновую².

Составьте в тетради отчёт о выполненной работе по форме, предложенной учителем.

¹ Если время работы ограничено, воспользуйтесь выданным учителем готовым раствором яичного белка.
² Прежде чем начать практическую работу, повторите основные правила техники безопасности при работе с концентрированными растворами кислот и щелочей.

Последовательность выполнения работы

1. Приготовление растворов белков (на выбор).

1.1. Раствор белков молока — альбумина и глобулина.

К 20-25 мл молока прибавьте равный объём воды. Затем влейте, помешивая, 1-3 капли концентрированной уксусной кислоты — при этом образуются белые хлопья. Дайте раствору постоять 5-10 минут и отфильтруйте через полотняный (или плотный марлевый) фильтр, предварительно смоченный водой. Первые мутные порции фильтрата повторно профильтруйте. Полученный чуть желтоватый раствор содержит альбумин и часть глобулина молока, а также молочный сахар (лактозу). Образовавшийся на фильтре остаток не выбрасывайте, так как он понадобится в следующем опыте.

1.2. Раствор казеина молока.

Остаток, полученный на фильтре (после проведения первого опыта) и состоящий, в основном, из белка казеина и молочного жира, перенесите в фарфоровую чашку и добавьте около 1 мл 30 %-го раствора гидроксида натрия, слегка разотрите пестиком и прилейте воду до общего объёма 10-15 мл. Полученную смесь профильтруйте с помощью бумажного фильтра, предварительпо смоченного водой. Первые мутные порции фильтрата профильтруйте ещё раз через тот же фильтр.

1.3. Раствор желатина.

В пробирку с кристаллами желатина (0,1 г) добавьте 10 мл воды и нагрейте до растворения кристаллов. Полученный раствор разлейте в две пробирки по 5 мл. В первую пробирку добавьте 1-2 капли 5%-го раствора гидроксида натрия, вторую — нагрейте до кипения. Что наблюдаете?

В результате свертывания коллагена, обрабатываемого кипящей водой, образуется гель желатина.

2. Опыты с растворами белков.

2.1. Свертывание белков при нагревании.

В пробирку налейте 2-3 мл раствора испытуемого белка и нагрейте его в пламени спиртовки до кипения в течение 30-60 секунд. Большинство белков при этом выпадают в осадок. Раствор желатина при нагревании не свертывается.

2.2. Денатурация белков под воздействием растворов солей. (Выполняется при наличии времени.)

1. К 3-4 мл испытуемого раствора белка добавьте такой же объём насыщенного раствора сульфата аммония, смесь встряхните. Раствор мутнеет, либо наблюдается выпадение хлопьев глобулинов.

2. Отлейте 1 мл мутной жидкости и добавьте к ней 2-3 мл воды — при встряхивании осадок снова растворяется. Как называется такое явление?

3. Оставшуюся мутную жидкость отфильтруйте и поделите пополам. Первую часть нагрейте до кипения. Что наблюдаете? Как объяснить повторное выпадение осадка (помутнение)?

4. Ко второй части добавьте 1-1,5 г кристаллического сульфата аммония — до выпадения осадка. При последующем добавлении двойного объёма воды осадок вновь растворяется. Данная последовательность опытов представлена на рисунке 75.

Последовательность опытов по изучению денатурации белков

Задание. Перенесите схему в тетрадь и, анализируя наблюдаемые результаты опытов, дополните схему рисунками, которые будут фиксировать денатурацию и ренатурацию белка.

3. Качественные реакции на белок.

3.1. Биуретовая реакция.

К 2-3 мл раствора белка добавьте равный объём раствора щёлочи и несколько капель слабого раствора сульфата меди(II).

3.2. Ксантопротеиновая реакция.

К 1 мл раствора белка добавьте 3-4 капли концентрированной азотной кислоты (соблюдая правила техники безопасности!). Осторожно нагрейте смесь до кипения и поддерживайте его в течение 1-2 минут до изменения окраски осадка. После охлаждения смеси осторожно добавьте к ней 1-2 мл концентрированного раствора щёлочи.

Задание. В тетради составьте схему отражающую последовательность действий при выполнении ксантоиротеиновой реакции (аналогичную схеме), и внесите в неё результаты опытов, которые вы наблюдали, возможные схемы реакций и выводы.