Лабораторный опыт №17, страница 277 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Лабораторный опыт №17

Денатурация белка

Приготовить раствор белка. Для этого с двух сторон дела-ем отверстие в яйце. Нальем в пробирку. Нагреваем раствор белка над спиртовкой. Какие изменения произошли?

Сделайте выводы.

Опыт 1. Белок + нагревание - денатурация (выпадение осадка).

Опыт 2. Белок + $CH_3COOH$ - денатурация (выпадение осадка).

Опыт 3. Белок + $CuSO_4$ (раствор) - денатурация (выпадение осадка).

При нагревании раствора яичного белка на спиртовке наблюдается его помутнение, а затем образование белого плотного осадка. Изначально прозрачная жидкость превращается в непрозрачную твердую массу.

Вывод по первоначальному опыту: Высокая температура вызывает необратимое разрушение пространственной структуры белка, что называется денатурацией. Этот процесс приводит к потере белком своих первоначальных свойств (например, растворимости) и биологической функции.

Опыт 1. Белок + нагревание – денатурация (выпадение осадка).

Нагревание — это физическое воздействие. При повышении температуры увеличивается кинетическая энергия молекул. Это приводит к разрыву слабых связей (водородных, ионных, гидрофобных), которые поддерживают сложную трехмерную структуру белковой молекулы. В результате полипептидные цепи разворачиваются, а затем спутываются друг с другом, образуя нерастворимый агрегат, который выпадает в осадок. Этот процесс для большинства белков необратим.

Ответ: Нагревание является физическим фактором, вызывающим необратимую денатурацию (свертывание) белка.

Опыт 2. Белок + CH₃COOH – денатурация (выпадение осадка).

Добавление уксусной кислоты ($CH_3COOH$) изменяет кислотность (pH) раствора. Белковые молекулы имеют заряженные группы на своей поверхности. Резкое изменение pH нарушает баланс этих зарядов, что приводит к разрыву ионных и водородных связей, стабилизирующих структуру белка. Молекула "разворачивается", теряет растворимость и выпадает в осадок.

Ответ: Действие кислот является химическим фактором, вызывающим денатурацию белка.

Опыт 3. Белок + CuSO₄ (раствор) – денатурация (выпадение осадка).

Сульфат меди(II) ($CuSO_4$) — это соль тяжелого металла. Ионы тяжелых металлов (в данном случае $Cu^{2+}$) активно взаимодействуют с функциональными группами белка, особенно с сульфгидрильными группами аминокислот (-SH) и карбоксильными группами (-COO⁻). Это взаимодействие разрушает внутренние связи (например, ионные и дисульфидные мостики), поддерживающие пространственную структуру белка, что также ведет к его денатурации и осаждению.

Ответ: Соли тяжелых металлов являются химическими факторами, вызывающими денатурацию белка.

Общий вывод по всем опытам:

Денатурация белка — это процесс нарушения его сложной пространственной структуры под действием различных внешних факторов. Опыты показывают, что денатурацию могут вызывать как физические факторы (высокая температура), так и химические (действие кислот, солей тяжелых металлов). В результате денатурации белок теряет свои нативные свойства, в том числе биологическую активность и растворимость.