Datum: Jazykové gymnázium Pavla Tigrida, Ostrava-Poruba Název projektu: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii Laboratorní cvičení č. Tlak vzduchu: Teplota vzduchu: Bílkoviny(proteiny) Vlhkost vzduchu : Jméno a příjmení: Podpis vyučujícího: Spolupracoval: Úkol č. 1: Důkazy bílkovin ve vaječném bílku a) natvrdo uvařené vejce s kyselinou dusičnou Pomůcky: Petriho miska, pipeta, nůž. Chemikálie: koncentrovaná kyselina dusičná HNO 3 (O,C), natvrdo uvařené vejce. 1. Natvrdo uvařené vejce rozkrojíme, žloutek můžeme odstranit. 2. Pomocí pipety pokapeme natvrdo uvařený bílek koncentrovanou kyselinou dusičnou. Pozorování: b) xantoproteinová reakce Pomůcky: zkumavky, odměrný válec, síťka, stojan na zkumavky, kahan, skleněná tyčinka Chemikálie: 0,75% roztok NaCl, vaječný bílek, 10% roztok amoniaku NH 3 (C,N,X i ), 45% roztok kyselina dusičné HNO 3 (O,C) 1
1. Připravíme roztok vaječného bílku- syrový bílek z 1 slepičího vejce protřepeme s 10-ti násobným objemem 0,75% roztoku NaCl a směs filtrujeme přes 2x přeloženou gázu. 2. Ve zkumavce zahřívejte 2 cm 3 roztoku vaječného bílku s 1cm 3 45% roztoku kyseliny dusičné. 3. Reakční směs nechte vychladnout a opatrně přidejte asi 2 cm 3 roztoku amoniaku (výsledná reakce musí být alkalická=zásaditá). Pozorování: c) biuretová reakce Pomůcky: zkumavky, odměrný válec, držák na zkumavky, kahan Chemikálie: roztok vaječného bílku(viz.předcházející úloha), 10% roztok hydroxidu sodného NaOH (C,X i ),1% roztok síranu měďnatého CuSO 4 (X n ) 1. Do zkumavky nalijeme 1 cm 3 roztoku vaječného bílku, přidáme 0,2 cm 3 1% roztoku síranu měďnatého a 1 cm 3 10% roztoku hydroxidu sodného. 2. Směs ve zkumavce protřepeme a pozorujeme. 2
Pozorování: Principy reakcí a závěry: Xantoproteinová reakce Důkaz spočívá v nitraci aromatického jádra příslušných aromatických aminokyselin v bílkovině (tryptofan, tyrozin a fenylalanin). Působením kyseliny dusičné nastává nitrace aromatického jádra za vzniku žlutých nitrosloučenin. vaječný bílek + HNO 3 + NH 4 OH - oranžové zbarvení Biuretová reakce Je důkazem peptidických vazeb, které váží aminokysleiny. Ty se tvoří v alkalickém prostředí se solemi mědi charakteristicky barevný komplex-biuret. vaječný bílek + NaOH + CuSO 4 - modrofialové zbarvení Úkol č. 2: Důkaz dusíku a síry vázaných v bílkovině Pomůcky: zkumavky, odměrný válec, fenolftaleinový papírek, váha, plynový kahan. Chemikálie: roztok vaječného bílku, 40% roztok hydroxidu sodného NaOH (C,X i ), 5% roztok dusičnanu olovnatého Pb(NO 3 ) 2 (T,N,O). K roztoku vaječného bílku ve zkumavce přilijeme stejný objem 40% roztoku NaOH a směs rozdělíme do dvou zkumavek. 1. Směs v první zkumavce opatrně zahříváme k varu. Do ústí zkumavky opatrně vložíme navlhčený fenolftaleinový papírek. Pozorujeme barevnou změnu. 2. Do druhé zkumavky přidáme 5% roztok dusičnanu olovnatého (2 cm 3 ) a směs opatrně zahříváme. Pozorujeme barevnou změnu. 3
Pozorování:. Závěr a princip úkolů: Vznik černé sraženiny sulfidu olovnatého dokazuje síru, která váže bílkoviny. Úkol č. 3: Vlastnosti bílkovin Pomůcky: zkumavky, pipeta, kádinka, váha, kahan Chemikálie: koncentrovaná kyselina dusičná HNO 3 (O, C), 40% roztok hydroxidu sodného NaOH (C, X i ), nasycený roztok dusičnanu olovnatého Pb(NO 3 ) 2 (T,N,O). 1. Do 4 zkumavek nalijeme stejné množství roztoku vaječného bílku. 2. Roztok v první zkumavce zahřejeme k varu. Do druhé přidáme koncentrovanou kyselinu dusičnou. Do třetí 40% roztok hydroxidu sodného a do čtvrté roztok dusičnanu olovnatého. Typickým příkladem denaturace bílkovin je smažení vajíčka. 4
Pozorování: Typickým příkladem denaturace bílkovin je smažení vajíčka. Princip úkolu a závěr: Ztvrdnutí roztoků prokázalo denaturaci bílkovin. Zežloutnutí vaječného bílku zase dokáže obsah aminokyselin. Úkol č. 4: Sestavení modelů molekul dipeptidu Ala-Gly, tripeptidu Val-Leu-Thr Pomůcky: molekulární stavebnice 1. Sestavte model molekuly: a) alaninu, glycinu, dipeptidu Ala-Gly b) valinu, leucinu,treoninu, tripeptidu Val-Leu-Thr 2. Napište racionální chemické vzorce dipeptidu a tripeptidu a označte peptidickou vazbu. např.alanin a tetrapeptid 5
Závěr a princip úkolu: Na základě znalosti strukturních vzorců jsme sestavili molekulové modely uvedených chemických látek. Otázky a úkoly(teorie): Dokažte výpočtem: 1. Kolik g chloridu sodného NaCl a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 g 0,75% roztoku? 30g.. 100% x g.. 0,75% x = 0,75/30*100 = 0,225 g NaCl 30-0,225 = 29,775 cm 3 vody 2. Kolik cm 3 koncentrovaného amoniaku NH 3 (ρ=0,9820 g.cm -3 ) a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 cm 3 jeho 10% roztoku (ρ=0,9575 g.cm -3 )?(10,73 cm 3 a 19,15 cm 3 ) 3. Kolik cm 3 koncentrované kyseliny dusičné HNO 3 (ρ=1,5127 g.cm -3 ) a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 cm 3 jejího 45% roztoku(ρ=1,284 g.cm -3 )?(18,15 cm 3 a 13 cm 3 ) 4. Kolik g hydroxidu sodného NaOH a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 g 10% roztoku? 30g 100% x g..10% x = 10/30*100 =3g NaOH 30 3 = 27 cm 3 vody 5. Kolik g síranu měďnatého CuSO 4 a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 g 1% roztoku? 30g 100% x g.1% x = 1/30*100 = 0,3 g CuSO 4 30 0,3 = 29,7 cm 3 vody 6. Kolik g hydroxidu sodného NaOH a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 g 40% roztoku? (12 g, 18 cm 3 ) 30g. 100% x g 40% 6
x = 40/30*100 = 12 g NaOH 30 12 = 18 cm 3 vody 7. Kolik g dusičnanu olovnatého Pb(NO 3 ) 2 a kolik cm 3 vody potřebujete k přípravě 30 g 5% roztoku? (1,5 g, 28,5 cm 3 ) 30g..100% x g 5% x = 5/30+100 = 1,5 g Pb(NO 3 ) 2 30 1,5 = 28,5 cm 3 vody 8. Co jsou bílkoviny z hlediska chemického? Jakou mají funkci pro organismus? Bílkoviny, proteiny, patří mezi biopolymery. Jedná se o vysokomolekulární přírodní látky s relativní molekulární hmotností10 3 až 10 6 složené z aminokyselin. Stavební, transportní, skladovací, katalytické, řídící a regulační, ochranné a obranné, zajišťující pohyb. 9. Popiš strukturu bílkovin. Vysvětlete, co znamená pojem denaturace bílkoviny? Primární struktura Sekundární struktura Terciální struktura Kvartérní struktura Denaturace je vratný nebo nevratný proces, při němž účinkem jistých fyzikálních či chemických změn dochází k změnám prostorové struktury některých biomolekul z původního přirozeného stavu. 7
8