Лабораторный опыт №44, страница 269 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 44. Денатурация белка

Если в пробирку с раствором яичного белка добавить несколько капель раствора соли тяжёлого металла, например нитрата свинца (II), образуется белый осадок — белок денатурирует.

Проделайте тот же опыт, прилив к раствору белка немного этилового спирта.

Решение

Опыт, описанный в задании, демонстрирует денатурацию белка под действием этилового спирта. Денатурация — это процесс нарушения нативной (природной) пространственной структуры белковой молекулы, что приводит к потере ее биологической активности и физико-химических свойств, в частности растворимости.

Наблюдение

При добавлении к раствору яичного белка (который в основном состоит из белка альбумина) небольшого количества этилового спирта ($C_2H_5OH$) наблюдается помутнение раствора и выпадение белого хлопьевидного осадка.

Объяснение

Механизм денатурации белка под действием спирта заключается в следующем:

1. Этиловый спирт является сильным дегидратирующим (водоотнимающим) агентом. Молекулы спирта отнимают у белковых молекул их гидратную оболочку — связанные молекулы воды, которые стабилизируют структуру белка в растворе. Лишившись этой оболочки, белковые молекулы теряют растворимость.

2. Спирт разрушает слабые водородные связи внутри белковой глобулы, которые играют ключевую роль в поддержании ее третичной структуры (пространственной укладки полипептидной цепи).

В результате этих воздействий белковые молекулы разворачиваются, а их гидрофобные участки, которые ранее были скрыты внутри, оказываются на поверхности. Стремясь избежать контакта с полярным растворителем (водой и спиртом), эти участки слипаются друг с другом (агрегируют), что и приводит к образованию видимого нерастворимого осадка.

Таким образом, и этиловый спирт, и соли тяжёлых металлов вызывают денатурацию белка. Однако механизм их действия различен: соли тяжелых металлов (например, $Pb^{2+}$) взаимодействуют с отрицательно заряженными функциональными группами и атомами серы в белке, в то время как спирт действует преимущественно как дегидратирующий агент и разрушитель водородных связей. В обоих случаях денатурация является необратимой.

Ответ: При добавлении к раствору яичного белка этилового спирта произойдет денатурация белка, которая проявится в виде выпадения белого хлопьевидного осадка.