Номер 3, страница 84, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Какие цветные реакции характерны для белков?

Для белков характерен ряд качественных цветных реакций, которые позволяют обнаружить их в растворе, а также определить наличие определенных аминокислотных остатков или функциональных групп в их составе. Наиболее известными являются следующие реакции:

Биуретовая реакция

Это универсальная реакция на все белки и пептиды, содержащие не менее двух пептидных связей ($-CO-NH-$). К раствору белка прибавляют раствор щелочи (например, $NaOH$ или $KOH$) и несколько капель раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$). В присутствии белка появляется характерное фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание. Оно возникает в результате образования комплексного соединения ионов меди(II) с пептидными группами в щелочной среде. Эта реакция является качественным доказательством наличия пептидных связей.

Ответ: Биуретовая реакция: взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$) в щелочной среде, результат - фиолетовое окрашивание, доказывает наличие пептидных связей.

Ксантопротеиновая реакция

Эта реакция используется для обнаружения в белках остатков ароматических аминокислот, таких как тирозин, триптофан и фенилаланин. При добавлении к раствору белка концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$) и осторожном нагревании происходит нитрование ароматических колец в составе аминокислот. В результате образуются нитропроизводные желтого цвета. Если после охлаждения к полученному раствору добавить избыток щелочи (например, $NaOH$) или раствора аммиака ($NH_4OH$), желтая окраска сменяется на оранжевую. Название реакции происходит от греческого слова "ксантос", что означает "желтый".

Ответ: Ксантопротеиновая реакция: действие концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$) при нагревании, результат - желтое окрашивание, которое при добавлении щелочи становится оранжевым, доказывает наличие ароматических аминокислот.

Реакция Фоля (Сульфгидрильная проба)

Данная реакция позволяет выявить наличие в составе белка серосодержащих аминокислот, таких как цистеин и цистин. К раствору белка добавляют раствор щелочи и нагревают до кипения. При этом происходит разрушение белка и отщепление серы в виде сульфид-ионов ($S^{2-}$). Затем в пробирку добавляют раствор соли свинца, например, ацетата свинца ($(CH_3COO)_2Pb$). Ионы свинца ($Pb^{2+}$) реагируют с сульфид-ионами, образуя сульфид свинца(II) ($PbS$), который выпадает в виде черного или темно-коричневого осадка.

Ответ: Реакция Фоля: кипячение белка со щелочью и последующее добавление соли свинца, результат - выпадение черного осадка сульфида свинца ($PbS$), доказывает наличие серосодержащих аминокислот.

Нингидриновая реакция

Эта реакция является очень чувствительной и используется для обнаружения α-аминокислот, а также белков и пептидов, имеющих свободную α-аминогруппу. При нагревании исследуемого раствора с раствором нингидрина образуется продукт сине-фиолетового цвета, известный как "пурпур Руэмана". Интенсивность окраски пропорциональна концентрации аминокислот, что позволяет использовать эту реакцию для их количественного определения. Стоит отметить, что аминокислоты пролин и гидроксипролин, являясь иминокислотами, дают с нингидрином желтое окрашивание.

Ответ: Нингидриновая реакция: взаимодействие с раствором нингидрина при нагревании, результат - сине-фиолетовое окрашивание, доказывает наличие свободных α-аминогрупп.