Xantoproteinová reakce na proteiny: znaky a vzorec rovnice

Za účelem stanovení kvalitativní složení mnoha potravinách používaných ksantoproteinovaya reakci na bílkoviny. Přítomnost aromatických aminokyselin ve sloučenině dá pozitivní změnu barvy ve studovaném vzorku.

Co je bílkovina

Také se nazývá bílkovina, která je stavebním materiálem pro živý organismus. Proteiny podporují objem svalů, obnovují traumatizované a mrtvé tkáňové struktury různých orgánů, ať už jde o vlasy, kůži nebo vazby. S jejich účastí se produkují červené krvinky, reguluje se normální fungování mnoha hormonů a buněk imunitního systému.

Jedná se o komplexní molekulu, která je polypeptid o hmotnosti větší než 6 x 10³ dalton. Proteinová struktura je tvořena aminokyselinovými zbytky ve velkých množstvích spojených peptidovou vazbou.

Struktura proteinů

Charakteristickým znakem těchto látek ve srovnání s nízkomolekulárními peptidy je jejich rozvinutá prostorová trojrozměrná struktura, podporovaná vlivy s různými stupni přitažlivosti. Proteiny mají strukturu na čtyřech úrovních. Pro každý z nich jsou jejich charakteristiky neodmyslitelné.

Základem primární organizace jejich molekul je aminokyselinová sekvence, jejíž struktura rozpoznává xantoproteinovou reakci na protein. Taková struktura je periodicky se opakující peptidová vazba -HN-CH-CO- a selektivní část je radikály postranního řetězce v aminokarboxylových kyselinách. Stanovují vlastnosti látky jako celku v budoucnu.

Primární proteinová struktura je považována za poměrně silnou, což je způsobeno přítomností silných kovalentních interakcí v peptidových vazbách. Tvorba následných úrovní nastává v závislosti na známkách stanovených v počáteční fázi.

Tvorba sekundární struktury je možná díky zkroucení aminokyselinové sekvence do šroubovice, ve které jsou mezi záhyby vytvořeny vodíkové vazby.

Terciární stupeň organizace molekul vytvořen nanesením jednoho z spirály o ostatních fragmentů s výskytem všech možných spojení mezi nimi, s vodíkem, disulfid, kovalentní nebo iontové sloučeniny. V důsledku toho se sdružování získávají ve formě kuliček.

Prostorové uspořádání terciárních struktur s vytvořením chemických vazeb mezi nimi vede k tvorbě konečného druhu molekuly nebo kvartérní úrovně.

Aminokyseliny

Jsou zodpovědné za chemické vlastnosti bílkovin. Existuje asi 20 hlavních aminokyselin, které tvoří polypeptidy v různých sekvencích. To také zahrnuje vzácné aminokarboxylové kyseliny ve formě hydroxyprolinu a hydroxylizinu, které jsou odvozeny od bazických peptidů.

Jako znamení reakce rozpoznávání xantoproteinových proteinů, přítomnost jednotlivých aminokyselin dává změnu barvy činidel, což naznačuje přítomnost specifických struktur v jejich složení.

Jak se ukázalo, jsou to všechny karboxylové kyseliny, ve kterých je atom vodíku nahrazen aminoskupinou.

Příklad struktury molekuly může být strukturální vzorec glycin (HNHminus-HCHminus-COOH) jako nejjednodušší aminokyselina.

V tomto případě jeden z CH₂- uhlík může být nahrazen delšími radikály včetně benzenového kruhu, aminoskupiny, sulfonové skupiny a karboxyskupin.

Co znamená xantoproteinová reakce?

K provedení kvalitativní analýzy proteinů se používají různé metody. Patří sem reakce:

• biuretovuyu s výskytem fialového barvení;
• Ninhydrin za vzniku modrofialového roztoku;
• formaldehyd se vznikem červeného zbarvení;
• Fole s precipitací šedo-černé barvy.

Při provádění každé metoda se ukázala přítomnost bílkovin a přítomnost určitých funkčních skupin v molekule.

Existuje xantoproteinová reakce na protein. To je také nazýváno Mulderovým rozpadem. Jedná se o barevné reakce na bílkoviny, ve kterých jsou přítomné aromatické a heterocyklické aminokyseliny.

Vlastností takového vzorku je nitrační proces kyselé cyklických aminokyselinových zbytků, zejména přidání nitroskupiny k benzenovému kruhu.

Výsledkem tohoto procesu je tvorba nitrozloučeniny, která se vysráží. To je hlavní příznak xantoproteinové reakce.

Co jsou aminokyseliny?

Ne všechny aminokarboxylové kyseliny mohou být detekovány takovým vzorkem. Hlavním znakem rozpoznávací reakce pro xantoproteinové proteiny je přítomnost benzenového kruhu nebo heterocyklu v molekule aminokyseliny.

Z proteinových aminokarboxylových kyselin se rozlišují dvě aromatické kyseliny, ve kterých je fenylová skupina (ve fenylalaninu) a hydroxyfenylový radikál (v tyrosinu).

Při použití xantoproteinové reakce se určuje heterocyklická aminokyselina tryptofan, která má aromatické indolové jádro. Přítomnost výše uvedených sloučenin v proteinu dává charakteristickou změnu barvy testovaného média.

Jaká činidla se používají

Pro provedení xantoproteinové reakce bude nutné připravit 1% roztok vaječného nebo rostlinného proteinu.

Obvykle se používá vejce, která je rozdělena na další separaci proteinu z žloutku. K vytvoření roztoku se 1% bílkoviny zředí desetisobným množstvím čištěné vody. Po rozpouštění bílkovin výsledná kapalina musí být filtrována několika vrstvami gázy. Toto řešení by mělo být skladováno na chladném místě.

Je možné provést reakci s rostlinnými bílkovinami. Pro přípravu roztoku se pšeničná mouka použije v množství 0,04 kg. Přidá se 0,16 l čištěné vody. Složky se smíchají v baňce, která se umístí 24 hodin na chladném místě s teplotou přibližně + 1 ° C. Po uplynutí jednoho dne se roztok protřepe a poté se nejprve filtruje bavlnou a potom minus-skládaný filtr. Výsledná kapalina se uchovává na chladném místě. V takovém řešení existuje zejména frakce albuminu.

Pro provedení xantoproteinové reakce se jako hlavní činidlo používá koncentrovaná kyselina dusičná. Dalšími činidly jsou roztok 10% hydroxidu sodného nebo amoniaku, roztok želatiny a nekoncentrovaný fenol.

Způsob vedení

Do čisté zkumavky se přidá 1% roztok bílkovin z vajec nebo mouky v množství 2 ml. Přidá se asi 9 kapek koncentrované kyseliny dusičné, takže se vločka zastaví. Výsledná směs se zahřeje, výsledkem je, že sraženina zbarví nažloutlou a postupně zmizí a její barva se změní na roztok.

Když kapalina ochlazuje, přidejte 9 kapek do zkumavky stenochkou hydroxid sodný Koncentrovaný, což je přebytek pro proces. Reakce média se stává zásaditou. Obsah ve zkumavce se změní na oranžovou.

Funkce události

Vzhledem k tomu, že xantoprotein se nazývá kvalitativní reakcí na proteiny působením kyseliny dusičné, je vzorek proveden v rámci zahrnutého digestoře. Dodržujte všechna bezpečnostní opatření při manipulaci s koncentrovanými žíravými látkami.

Během procesu ohřevu je možné z trubice vysunout obsah, který je třeba vzít v úvahu při jeho připevnění k držáku a výběru sklonu.

Nábor koncentrované kyseliny dusičné a žíravého sodíku by se měl provádět pouze se skleněnou pipetou a pryžovou hruškou, je zakázáno se zvedat s ústy.

Srovnávací reakce s fenolem

Pro přehlednost procesu a potvrzení přítomnosti fenylové skupiny se provádí podobný vzorek s hydroxybenzenem.

Do zkumavky se přidá 2 ml zředěného fenolu, poté postupně stenochke, přidá se 2 ml koncentrované kyseliny dusičné. Roztok se podrobí zahřívání, čímž se zbarví žlutě. Tato reakce je kvalitativní pro přítomnost benzenového kruhu.

Proces nitrace hydroxybenzenu kyselinou dusičnou je doprovázen tvorbou směsi paranitrofenolu a ortothenolu v poměru 15 až 35.

Srovnávací test s želatinou

Prokázat, že xantoproteinová reakce na protein odhaluje pouze aminokyseliny s aromatickou strukturou, používají se proteiny, které nemají fenolovou skupinu.

Do čisté zkumavky se přidá 1% roztok želatiny v množství 2 ml. K tomu je přidáno přibližně 9 kapek koncentrované kyseliny dusičné. Výsledná směs byla zahřívána. Roztok není barven žlutě, což dokazuje nepřítomnost aminokyselin s aromatickou strukturou. Někdy dochází k mírnému zažloutnutí média v důsledku přítomnosti proteinových nečistot.

Chemické rovnice

Xantoproteinová reakce na proteiny probíhá ve dvou fázích. Vzorec pro první stupeň popisuje proces nitrace molekuly aminokyseliny s koncentrovanou kyselinou dusičnou.

Příkladem je přídavek nitroskupiny k tyrosinu za tvorby nitrotyrosinu a dinitrotyrosinu. V prvním případě je k benzenovému kroužku připojen jeden NO₂-radikál a ve druhé sloučenině již jsou dva atomy vodíku nahrazeny NO₂. Chemický vzorec xantoproteinové reakce je reprezentován interakcí tyrosinu s kyselinou dusičnou s tvorbou molekuly nitrotyrosinu.

Proces nitrací je doprovázen přechodem bezbarvého zbarvení do žlutého tónu. Při provádění podobné reakce s proteiny obsahujícími aminokyselinové zbytky tryptofanu nebo fenylalaninu se mění i barva roztoku.

Ve druhém stupni reagují nitrační produkty molekuly tyrosinu, zejména nitrotirozinu, s hydroxidem amonným nebo sodným. Výsledkem je sodná nebo amoniová sůl, ve které je barva žlutooranžová. Taková reakce je spojena s možností molekuly nitrothyrosinového přechodu do chinoidní formy. Později je z ní vytvořena sůl kyseliny dusičné, která má systém chinonu dvojitě konjugovaných vazeb.

Takto končí xantoproteinová reakce na proteiny. Rovnice druhého stupně je uvedena výše.

Výsledky

Při analýze tekutin obsažených ve třech trubkách, je referenční roztok se zředí s fenolem. Látky s benzenovým kruhem poskytují kvalitativní reakci s kyselinou dusičnou. Výsledkem je změna barvy řešení.

Jak je známo, želatina zahrnuje kolagen v hydrolyzované formě. Tento protein neobsahuje aminokarboxylové kyseliny aromatické struktury. Při interakci s kyselinou se barva média nemění.

Ve třetí zkumavce je pozorována pozitivní xantoproteinová reakce na proteiny. Závěrem lze uvést následující: všechny bílkoviny s aromatickou strukturou, ať už je to fenylová skupina nebo indolový kruh, způsobují změnu barvy roztoku. To je způsobeno tvorbou nitrosloučenin se žlutou barvou.

Provedení barevné reakce prokazuje přítomnost různorodé chemické struktury v aminokyselinách a bílkovinách. Příklad želatiny ukazuje, že obsahuje aminokarboxylové kyseliny, které nemají fenylovou skupinu nebo cyklickou strukturu.

Při použití xantoproteinové reakce je možné vysvětlit žloutnutí pokožky, když se na ni aplikuje silná kyselina dusičná. Stejnou barvu získává mléčná pěna při provádění podobné analýzy.

V lékařské laboratoři se tento barevný vzorek nepoužívá k detekci bílkovin v moči. To je způsobeno žlutým zbarvením samotné moči.

Ksantoproteinovaya reakce se stále více používají pro kvantifikaci aminokyselin, jako je tryptofan a tyrosin, jako součást různých proteinů.