Untuk mewujudkan komposisi kualitatif banyak produk makanan, tindak balas xantoprotein untuk protein digunakan. Kehadiran asid amino aromatik dalam sebatian akan memberikan perubahan warna yang positif kepada sampel ujian.
Apakah itu protein
Ia juga dipanggil protein, iaitu bahan binaan untuk organisma hidup. Protein mengekalkan jumlah otot, memulihkan struktur tisu yang cedera dan mati dari pelbagai organ, sama ada rambut, kulit atau ligamen. Dengan penyertaan mereka, sel darah merah dihasilkan, fungsi normal banyak hormon dan sel sistem imun dikawal.
Ini adalah molekul kompleks, iaitu polipeptida dengan jisim lebih besar daripada 6103 d alton. Struktur protein dibentuk oleh sisa asid amino dalam kuantiti yang banyak, disambungkan oleh ikatan peptida.
Struktur protein
Ciri tersendiri bagi bahan-bahan ini berbanding dengan peptida berat molekul rendah ialah struktur tiga dimensi spatialnya yang dibangunkan, disokong oleh pengaruh daripada pelbagaidarjah tarikan. Protein mempunyai struktur empat peringkat. Setiap daripada mereka mempunyai ciri tersendiri.
Organisasi utama molekulnya adalah berdasarkan jujukan asid amino, yang strukturnya diiktiraf oleh tindak balas xantoprotein terhadap protein. Struktur sedemikian adalah ikatan peptida berulang secara berkala -HN-CH-CO-, dan radikal rantai sampingan dalam asid aminokarboksilik adalah bahagian terpilih. Merekalah yang menentukan sifat bahan secara keseluruhan pada masa hadapan.
Struktur protein primer dianggap cukup kuat, ini disebabkan oleh kehadiran interaksi kovalen yang kuat dalam ikatan peptida. Pembentukan peringkat seterusnya berlaku bergantung pada tanda yang ditubuhkan pada peringkat awal.
Pembentukan struktur sekunder mungkin disebabkan oleh pemisahan jujukan asid amino menjadi lingkaran, di mana ikatan hidrogen diwujudkan di antara lilitan.
Tahap tertier organisasi molekul terbentuk apabila satu bahagian heliks ditumpangkan pada serpihan lain dengan kemunculan semua jenis ikatan antara mereka, dengan sebatian hidrogen, disulfida, kovalen atau ionik. Hasilnya ialah perkaitan dalam bentuk globul.
Susunan ruang bagi struktur tertiari dengan pembentukan ikatan kimia di antara mereka membawa kepada pembentukan bentuk akhir molekul atau tahap kuaternari.
Asid amino
Ia menentukan sifat kimia protein. Terdapat kira-kira 20 asid amino utama,termasuk dalam komposisi polipeptida dalam urutan yang berbeza. Ini juga termasuk asid aminokarboksilik yang jarang ditemui dalam bentuk hydroxyproline dan hydroxylysine, yang merupakan terbitan peptida asas.
Sebagai tanda tindak balas xantoprotein pengecaman protein, kehadiran asid amino individu memberikan perubahan dalam warna reagen, yang menunjukkan kehadiran struktur khusus dalam komposisinya.
Nampaknya, semuanya adalah asid karboksilik, di mana atom hidrogen digantikan oleh kumpulan amino.
Contoh struktur molekul ialah formula struktur glisin (HNH− HCH− COOH) sebagai asid amino paling ringkas.
Dalam kes ini, salah satu hidrogen CH2- karbon boleh digantikan dengan radikal yang lebih panjang, termasuk cincin benzena, amino, sulfo, kumpulan karboksi.
Apakah maksud tindak balas xantoprotein
Kaedah yang berbeza digunakan untuk analisis protein kualitatif. Ini termasuk tindak balas:
- biuret dengan pewarna ungu;
- ninhidrin untuk membentuk larutan biru-ungu;
- formaldehid dengan pewarnaan merah;
- Kerajang dengan pemendapan kelabu-hitam.
Apabila menjalankan setiap kaedah, kehadiran protein dan kehadiran kumpulan berfungsi tertentu dalam molekulnya terbukti.
Terdapat tindak balas xantoprotein terhadap protein. Ia juga dipanggil ujian Mulder. Ia merujuk kepada tindak balas warna pada protein, dalamyang merupakan asid amino aromatik dan heterosiklik.
Ciri ujian sedemikian ialah proses penitratan sisa asid amino kitaran dengan asid nitrik, khususnya, penambahan kumpulan nitro pada gelang benzena.
Hasil daripada proses ini ialah pembentukan sebatian nitro, yang mendakan. Ini adalah tanda utama tindak balas xantoprotein.
Apakah asid amino yang ditentukan
Tidak semua asid aminokarboksilik boleh dikesan menggunakan ujian ini. Ciri utama tindak balas xantoprotein pengecaman protein ialah kehadiran cincin benzena atau heterokitar dalam molekul asid amino.
Daripada asid aminokarboksilik protein, dua asid aromatik diasingkan, di mana terdapat kumpulan fenil (dalam fenilalanin) dan radikal hidroksifenil (dalam tirosin).
Tindak balas xantoprotein digunakan untuk menentukan triptofan asid amino heterosiklik, yang mempunyai nukleus indole aromatik. Kehadiran sebatian di atas dalam protein memberikan perubahan warna ciri medium ujian.
Apakah reagen yang digunakan
Untuk menjalankan tindak balas xantoprotein, anda perlu menyediakan larutan 1% protein telur atau sayuran.
Biasanya gunakan telur ayam, yang dipecahkan untuk mengasingkan lagi protein daripada kuning telur. Untuk mendapatkan penyelesaian, 1% protein dicairkan dalam sepuluh kali jumlah air yang telah disucikan. Selepas membubarkan protein, cecair yang dihasilkan mesti ditapis melalui beberapa lapisan kain kasa. Penyelesaian ini hendaklah disimpan di tempat yang sejuk.
Anda boleh menjalankan tindak balas dengan protein sayuran. Untuk menyediakan penyelesaian, tepung gandum digunakan dalam jumlah 0.04 kg. Tambah 0.16 l air yang telah disucikan. Bahan-bahan dicampur dalam kelalang, yang diletakkan selama 24 jam di tempat yang sejuk dengan suhu kira-kira + 1 ° C. Selepas sehari, penyelesaiannya digoncang, selepas itu ditapis terlebih dahulu dengan bulu kapas, dan kemudian dengan penapis berlipat kertas. Cecair yang terhasil disimpan di tempat yang sejuk. Dalam penyelesaian sedemikian, terdapat terutamanya pecahan albumin.
Untuk menjalankan tindak balas xantoprotein, asid nitrik pekat digunakan sebagai reagen utama. Reagen tambahan ialah larutan 10% natrium hidroksida atau ammonia, larutan gelatin dan fenol tidak pekat.
Metodologi
Ke dalam tabung uji yang bersih tambahkan larutan 1% protein telur atau tepung dalam jumlah 2 ml. Kira-kira 9 titis asid nitrik pekat ditambah kepadanya untuk menghentikan kepingan daripada jatuh. Campuran yang terhasil dipanaskan, akibatnya, mendakan menjadi kuning dan beransur-ansur hilang, dan warnanya menjadi larutan.
Apabila cecair menjadi sejuk, kira-kira 9 titis natrium hidroksida pekat ditambah ke dalam tabung uji di sepanjang dinding, yang merupakan lebihan untuk proses. Tindak balas medium menjadi beralkali. Kandungan dalam tiub bertukar jingga.
Ciri
Memandangkan xantoprotein dipanggil tindak balas kualitatif terhadap protein di bawahdengan tindakan asid nitrik, maka ujian dijalankan di bawah tudung wasap yang disertakan. Patuhi semua langkah keselamatan apabila bekerja dengan bahan kaustik pekat.
Semasa proses pemanasan, kandungan tiub mungkin dikeluarkan, yang perlu diambil kira semasa memasangnya di dalam pemegang dan memilih kecenderungan.
Mengambil asid nitrik pekat dan natrium hidroksida hanya boleh dilakukan dengan pipet kaca dan mentol getah, dilarang menaip melalui mulut.
Tindak balas perbandingan dengan fenol
Untuk menggambarkan proses dan mengesahkan kehadiran kumpulan fenil, ujian serupa dijalankan dengan hidroksibenzena.
Masukkan 2 ml fenol cair ke dalam tabung uji, kemudian secara beransur-ansur, di sepanjang dinding, tambahkan 2 ml asid nitrik pekat. Penyelesaiannya tertakluk kepada pemanasan, akibatnya ia menjadi kuning. Tindak balas ini adalah kualitatif untuk kehadiran gelang benzena.
Proses penitratan hidroksibenzena dengan asid nitrik disertai dengan pembentukan campuran paranitrophenol dan orthonitrophenol dalam nisbah peratusan 15 hingga 35.
Perbandingan gelatin
Untuk membuktikan bahawa tindak balas xantoprotein terhadap protein hanya mengesan asid amino dengan struktur aromatik, protein yang tidak mempunyai kumpulan fenolik digunakan.
Masukkan larutan gelatin 1% dalam jumlah 2 ml ke dalam tabung uji yang bersih. Kira-kira 9 titis asid nitrik pekat ditambah kepadanya. Campuran yang terhasil dipanaskan. Penyelesaiannya tidak menjadi kuning, yang membuktikan ketiadaanasid amino dengan struktur aromatik. Kekuningan sedikit medium kadang-kadang diperhatikan kerana kehadiran kekotoran protein.
Persamaan kimia
Tindak balas xantoprotein terhadap protein berlaku dalam dua peringkat. Formula peringkat pertama menerangkan proses penitratan molekul asid amino menggunakan asid nitrik pekat.
Contohnya ialah penambahan kumpulan nitro kepada tyrosine untuk membentuk nitrotyrosine dan dinitrotyrosine. Dalam kes pertama, satu NO2-radikal dilekatkan pada gelang benzena, dan dalam kes kedua dua atom hidrogen digantikan dengan NO2. Formula kimia tindak balas xantoprotein diwakili oleh interaksi tyrosine dengan asid nitrik untuk membentuk molekul nitrotyrosine.
Proses penitratan disertai dengan peralihan warna tidak berwarna kepada ton kuning. Apabila menjalankan tindak balas yang serupa dengan protein yang mengandungi sisa asid amino triptofan atau fenilalanin, warna larutan juga berubah.
Pada peringkat kedua, produk penitratan molekul tyrosine, khususnya nitrotyrosine, berinteraksi dengan ammonium atau natrium hidroksida. Hasilnya ialah garam natrium atau ammonium, yang berwarna kuning-oren. Tindak balas ini dikaitkan dengan keupayaan molekul nitrotyrosine untuk masuk ke dalam bentuk quinoid. Kemudian, garam asid nitronik terbentuk daripadanya, yang mempunyai sistem kuinon bagi ikatan berganda berganda.
Beginilah cara tindak balas xantoprotein terhadap protein berakhir. Persamaan Duaperingkat dibentangkan di atas.
Keputusan
Semasa analisis cecair yang terkandung dalam tiga tabung uji, fenol cair berfungsi sebagai penyelesaian rujukan. Bahan dengan cincin benzena memberikan tindak balas kualitatif dengan asid nitrik. Akibatnya, warna larutan berubah.
Seperti yang anda tahu, gelatin mengandungi kolagen dalam bentuk terhidrolisis. Protein ini tidak mengandungi asid aminokarboksilik aromatik. Apabila berinteraksi dengan asid, tiada perubahan dalam warna medium.
Dalam tabung uji ketiga, tindak balas xantoprotein positif terhadap protein diperhatikan. Kesimpulannya boleh dibuat seperti berikut: semua protein dengan struktur aromatik, sama ada kumpulan fenil atau cincin indole, memberikan perubahan warna kepada larutan. Ini disebabkan oleh pembentukan sebatian nitro kuning.
Menjalankan tindak balas warna membuktikan kehadiran pelbagai struktur kimia dalam asid amino dan protein. Contoh gelatin menunjukkan bahawa ia mengandungi asid aminokarboksilik yang tidak mempunyai kumpulan fenil atau struktur kitaran.
Tindak balas xantoprotein boleh menjelaskan kekuningan kulit apabila asid nitrik kuat disapu padanya. Buih susu akan memperoleh warna yang sama apabila analisis sedemikian dijalankan dengannya.
Dalam amalan makmal perubatan, sampel warna ini tidak digunakan untuk mengesan protein dalam air kencing. Ini disebabkan oleh warna kuning air kencing itu sendiri.
Tindak balas xantoprotein telah semakin digunakan untuk mengukur asid amino seperti triptofan dan tirosin dalam pelbagai protein.
