Лабораторная работа № 3. Азотсодержащие соединения Цель работы: 1. Ознакомление со свойствами азотсодержащих органических соединений. 2. Проведение реакций, написание уравнений реакций. 3. Изучение номенклатуры и свойств азотсодержащих органических соединений. Опыт 1. Биуретовая реакция Биуретовая реакция обусловлена наличием в белке пептидных связей. В первую пробирку поместите 5 капель 1%-ного раствора яичного белка, добавьте 10 капель 10%-ного раствора NaOH и 1 каплю 1%-ного раствора сульфата меди. Во вторую пробирку поместите 5 капель 1%-ного раствора желатина, добавьте 10 капель 10%-ного раствора NaOH и 1 каплю 1%-ного раствора сульфата меди. Наблюдайте, какие изменения происходят в пробирках. Опыт 2. Ксантопротеиновая реакция В первую пробирку поместите 5 капель 1%-ного раствора яичного белка, добавьте 3 капли концентрированной азотной кислоты и осторожно нагрейте. Пробирку охладите, после чего осторожно добавьте 10 капель 30%-ного раствора натрия гидроксида. Во вторую пробирку поместите 5 капель 1%-ного раствора желатина, добавьте 3 капли концентрированной азотной кислоты и осторожно нагрейте. Пробирку охладите, после чего осторожно добавьте 10 капель 30%-ного раствора натрия гидроксида. Наблюдайте, какие изменения происходят в первой пробирке. При наличии в белке ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана) ароматическое кольцо нитруется концентрированной азотной кислотой с образованием окрашенных в оранжевый цвет нитропроизводных (по этой причине кожа человека желтеет при попадании на нее концентрированной азотной кислоты – это в дополнение к кислотному ожогу!). При действии щелочей пронитрованные ароматические ядра перегруппировываются в изонитропроизводные с образованием хиноидных структур. Именно этим объясняется углубление окраски при действии щелочей. Опыт 3. Осаждение белков при нагревании Белки денатурируют и выпадают в осадок при кипячении их растворов. При тепловой денатурации нарушается четвертичная, третичная и вторичная структура белковых молекул. В изоэлектрическом состоянии белки коагулируют быстрее. Для большинства белков изоэлектрическая точка находится в слабокислой среде, поэтому небольшое подкисление раствора белка способствует более полной коагуляции при нагревании. В первую пробирку поместите 1 мл 1%-ного раствора яичного белка, добавьте 1 каплю раствора уксусной кислоты и нагрейте. Во вторую пробирку поместите 1 мл 1%-ного раствора яичного белка и нагрейте. Наблюдайте, какие изменения происходят в пробирках. Опыт 4. Осаждение белков минеральными кислотами Все сильные минеральные кислоты вызывают необратимую денатурацию белков. При длительном воздействии и при избытке сильных кислот происходит гидролиз белков с разрывом пептидных связей, при этом осадок растворяется. К 1 мл раствора яичного альбумина осторожно прибавьте по стенке пробирки 1 мл концентрированной серной кислоты так, чтобы жидкости не смешались. Осторожно смешайте жидкости в пробирке. Наблюдайте белое кольцо на границе соприкосновения двух жидкостей. Какие изменения происходят в пробирке? Опыт 7. Осаждение белков солями тяжелых металлов При действии солей тяжелых металлов на растворы белка происходит денатурация белковых молекул. Осаждение денатурированного белка обусловлено адсорбцией иона тяжелого металла на поверхности белковой молекулы и образованием нерастворимых комплексов. Следует отметить, что при осаждении белков некоторыми солями тяжелых металлов, например ацетатом свинца или сульфатом меди, добавление избытка этих солей ведет к растворению (пептизации) первоначально образовавшегося осадка, что связано с адсорбцией иона на поверхности белковых частиц и появлением положительного заряда. При добавлении избытка солей серебра и ртути пептизация не наблюдается. В первую пробирку поместите 2 мл 1%-ного раствора белка, добавьте 1-2 капли 1%-ного раствора CuSO4. К выпавшему осадку добавьте избыток раствора CuSO4. Во вторую пробирку поместите 2 мл 1%-ного раствора белка, добавьте 1-2 капли 10%-ного раствора AgNO3. К выпавшему осадку добавьте избыток раствора AgNO3. В третью пробирку поместите 2 мл 1%-ного раствора белка, медленно добавьте по каплям 0,5%-ный раствор (CH3COO)2Pb. К выпавшему осадку добавьте избыток (CH3COO)2Pb. Наблюдайте, какие изменения происходят в пробирках. Вопросы для защиты лабораторной работы: 1. Какие соединения называют аминами? Приведите примеры моно- и диаминов. 2. Дайте понятие пептида. Что такое пептидная связь? Приведите примеры. 3. Составьте структурные формулы путресцина и кадаверина. 4. Приведите примеры нитросоединений, которые можно использовать в качестве взрывчатых веществ. 5. Какие соединения называют алкалоидами. Приведите примеры. 6. Какими свойствами обладают белки? 7. Приведите примеры аминокислот. 8. Какие соединения называют гетероциклическими? Приведите примеры |