Ответ:

Цветные реакции основаны на образовании окрашенных продуктов

при взаимодействии белков с некоторыми химическими веществами и

обусловлены присутствием в молекуле белка той или иной аминокислоты.

Эти реакции дают возможность не только обнаружить наличие белка в

растворе, но и выявить присутствие отдельных аминокислот в молекуле

белка. На основе некоторых цветных реакций разработаны методы количественного определения белка и аминокислот.

1. Биуретовая реакция (Пиотровского) обусловлена наличием пептидных связей в молекуле белка. Для пептидной (амидной) группы характерна кето-енольная (лактам-лактимная) таутомерия:При добавлении сернокислой меди к сильнощелочному раствору

белка образуются комплексные соединения меди с пептидными группировками, окрашенные в фиолетовый цвет. При этом преобладающие в щелочной среде енольные формы пептидных связей образуют ковалентные

связи с ионом меди за счет водорода енольного гидроксила, а координационные – за счет электронных пар атомов азота иминных групп.

N CH C N CH C N CH

R R1 R2

Cu

O

N C CH N C CH N C

OH OH

R4 R3

Биуретовую реакцию дают все соединения, содержащие в молекуле

две и больше двух близкорасположенных пептидных связей, например,

биурет NH2–CO–NH–CO–NH2 (продукт конденсации двух молекул мочевины), оксамид NH2–CO–CO–NH2.

Ход исследования

В одну пробирку наливают 10 капель раствора яичного альбумина, в

другую – 10 капель раствора желатины. Затем в обе пробирки добавляют

по 10 капель 10 %-ного раствора NaOH и по 1 капле 2 %-ного раствора

CuSO4, перемешивают. Сравнить окраску в пробирках, объяснить полученный результат.

2. Нингидриновая реакция открывает свободные –

аминогруппы в молекуле белка. В ходе реакции N–концевая –

аминокислота окисляется кислородом нингидрина и распадается с образованием аммиака, СО2 и соответствующего альдегида. Восстановленный нингидрин конденсируется с другой молекулой

нингидрина и аммиаком, образуя продукт сине-фиолетового цвета.

Аналогично реагируют свободные аминокислоты, исключение

составляет пролин, при взаимодействии с которым образуется продукт

конденсации желтого цвета.

Ход исследования

В две пробирки, содержащие по 10 капель раствора альбумина и желатины соответственно, добавляют по 10 капель 0,1 %-ного раствора нингидрина и нагревают до кипения. Объяснить полученный результат.

3. Ксантопротеиновая реакция (Мульдера) обусловлена присутствием в молекуле белка ароматических аминокислот. При нагревании

этих аминокислот с концентрированной азотной кислотой образуются их

нитропроизводные, окрашенные в желтый цвет. щелочной среде нитропроизводные аминокислот приобретают оранжевую окраску.

Ход исследования

В одну пробирку наливают 10 капель раствора яичного альбумина, в

другую – 10 капель раствора желатины. Затем в обе пробирки добавляют

по 5 капель концентрированной азотной кислоты и осторожно нагревают

до кипения. Отмечают полученную окраску. После охлаждения в пробирки

добавляют по стенке по 10 капель 10 %-ного раствора NaОН. Наблюдают

изменение окраски. Объяснить полученный результат.

4. Цветные реакции на триптофан. Индольное кольцо триптофана в кислой среде реагирует с альдегидами, образуя окрашенные продукты конденсации. Чаще всего для выявления триптофана используют реакцию Адамкевича-Гопкинса-Коля с глиоксиловой кислотой. Глиоксиловая кислота декарбоксилируется под действием концентрированной серной

кислоты и образует формальдегид, который и вступает в реакцию с триптофаном.

В результате конденсации двух молекул триптофана и одной молекулы формальдегида образуется бис-2-триптофанилметан, который затем

окисляется до бис-2-триптофанилкарбинола, имеющего краснофиолетовую окраску. При добавлении в реакционную смесь сульфата меди

(II) развивается сине-фиолетовая окраска.

Реакция Щульце–Распайля основана на способности триптофана реагировать с оксиметилфурфуролом, образующимся из фруктозы в

сильнокислой среде.

Продукт конденсации оксиметилфурфурола и триптофана имеет

темно-красный цвет.