Цветные реакции белков, страница 165 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Цветные реакции белков

1. В пробирку внесите 5 капель раствора белка и 5 капель раствора азотной кислоты. Что наблюдаете? Дайте объяснение наблюдаемому явлению. Нагрейте пробирку до появления жёлтой окраски.

2. В пробирку внесите 5 капель раствора белка, 2 капли раствора хлорида меди и добавьте раствор щёлочи до появления фиолетовой окраски.

3. Докажите, что в молоке содержится белок, при помощи качественной реакции.

4. Отличите хлопчатобумажную нить от шерстяной при помощи качественной реакции на белок.

1. Решение:

При добавлении раствора азотной кислоты к раствору белка наблюдается помутнение раствора и образование белого осадка. Это явление называется денатурацией белка — нарушением его природной структуры под действием концентрированной кислоты. При последующем нагревании пробирки осадок приобретает ярко-жёлтую окраску.

Данное явление объясняется проведением ксантопротеиновой реакции (от греч. «ксантос» — жёлтый). Эта реакция является качественной на белки, содержащие в своем составе аминокислоты с ароматическими кольцами (тирозин, триптофан, фенилаланин). При взаимодействии с концентрированной азотной кислотой ($HNO_3$) и нагревании происходит нитрование бензольных колец этих аминокислот с образованием нитросоединений, имеющих жёлтый цвет.

Ответ: При добавлении азотной кислоты к раствору белка происходит его денатурация (выпадает белый осадок), а при нагревании появляется жёлтое окрашивание. Это ксантопротеиновая реакция, доказывающая наличие в белке аминокислот с ароматическими кольцами.

2. Решение:

При добавлении к раствору белка раствора щёлочи, а затем раствора хлорида меди(II), наблюдается появление характерного фиолетового окрашивания. Эта качественная реакция на белок называется биуретовой реакцией.

Биуретовая реакция является универсальной для всех белков, так как она обнаруживает наличие пептидных связей (-CO-NH-), которыми аминокислоты соединены в полипептидную цепь. В щелочной среде ионы меди($II$) ($Cu^{2+}$) образуют с пептидными группами белка комплексное соединение, окрашенное в фиолетовый цвет. Для протекания реакции необходимо наличие как минимум двух пептидных связей.

Ответ: Появление фиолетового окрашивания свидетельствует о протекании биуретовой реакции, которая является качественной реакцией на пептидные связи в молекулах белка.

3. Решение:

Чтобы доказать наличие белка в молоке, необходимо провести одну из качественных цветных реакций на белки, например, биуретовую реакцию.

Порядок действий:

1. В пробирку налить 2-3 мл молока.
2. Добавить к молоку такой же объём раствора щёлочи (например, гидроксида натрия $NaOH$) и перемешать.
3. Аккуратно, по каплям, добавить раствор сульфата меди($II$) ($CuSO_4$) или хлорида меди($II$) ($CuCl_2$).

Наблюдение: В результате реакции содержимое пробирки окрасится в фиолетовый цвет.

Вывод: Появление фиолетового окрашивания (положительная биуретовая реакция) доказывает наличие в молоке пептидных связей, а следовательно, и белка (в молоке это в основном казеин и сывороточные белки).

Ответ: Для доказательства наличия белка в молоке нужно провести биуретовую реакцию: к молоку добавить раствор щёлочи и несколько капель раствора соли меди(II). Появление фиолетового окрашивания подтвердит присутствие белка.

4. Решение:

Чтобы отличить хлопчатобумажную нить от шерстяной, следует использовать качественную реакцию на белок, так как шерсть представляет собой белковое волокно (основной белок — кератин), а хлопок — углеводное (целлюлоза).

Наиболее наглядно провести ксантопротеиновую реакцию:

1. Взять по небольшому образцу каждой нити.
2. Поместить образцы на предметное стекло или в фарфоровую чашку.
3. На каждый образец капнуть 1-2 капли концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$).

Наблюдение:

• Шерстяная нить (белок) окрасится в жёлтый цвет.
• Хлопчатобумажная нить (целлюлоза) не изменит цвет (или будет разрушаться кислотой без характерного окрашивания).

Вывод: Положительная ксантопротеиновая реакция (появление жёлтого цвета) однозначно указывает на шерстяную нить, так как её белок кератин содержит аминокислоты с ароматическими кольцами. Хлопок, будучи полисахаридом, такой реакции не даёт.

Ответ: Необходимо провести ксантопротеиновую реакцию, добавив к обеим нитям концентрированную азотную кислоту. Шерстяная нить окрасится в жёлтый цвет, а хлопчатобумажная — нет.