ĆWICZENIE 3.
BADANIE WA
AŚCIWOŚCI AMINOKWASÓW I CUKRÓW
PROSTYCH
1. CZ
ŚĆ TEORETYCZNA
I. AMINOKWASY
Aminokwasy są związkami niskocząsteczkowymi, budującymi białka i peptydy. Tylko
w niewielkich ilościach występują w każdej komórce w stanie wolnym. Opisanych zostało
kilkaset różnych aminokwasów obecnych w przyrodzie, jednak tylko dwadzieścia z nich,
nazywanych aminokwasami proteinogennymi, wchodzi w skład białek.
Różnorodność aminokwasów wynika z obecności w ich cząsteczkach rozmaitych
podstawników w miejsce grupy R zwanej łańcuchem bocznym aminokwasu. Może mieć ona
charakter alifatyczny lub aromatyczny. Często zawiera dodatkowe grupy funkcyjne
(np.: hydroksylowÄ…  OH; sulfhydrylowÄ…  SH; aminowÄ…  NH lub karboksylowÄ…  COOH).
2
COOH COOH
H2N H H NH2
R
R
L-Ä…-aminokwas D-Ä…-aminokwas
Węgiel ą ma charakter asymetryczny (z wyjątkiem glicyny, dla której R=H), dlatego
istnieją dwa szeregi stereoizomerów (L- i D-) różniące się właściwościami optycznymi
(tzn. kierunkiem skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego). W białkach występują
aminokwasy szeregu L.
Równoczesna obecność w cząsteczkach aminokwasów grupy karboksylowej i aminowej
sprawia, że aminokwasy są związkami amfoterycznymi, których charakter chemiczny
uzależniony jest od stężenia jonów wodorowych w środowisku. W roztworach wodnych
aminokwasy występują głównie w postaci jonów, które w zależności od oddziaływania
środowiska mogą mieć charakter kwasowy lub zasadowy.
+
R R
+
R
+
- H
+ -
H
H NH3 H NH3
H NH2
+ +
+ - + -
H H
COOH COO
COO
pHpH=pI
pH>pI
forma kationowa
jon obojnaczy
forma anionowa
słaby kwas
(Zwitterion)
słaba zasada
Substancje te Å‚atwo rozpuszczajÄ… siÄ™ w rozpuszczalnikach polarnych, np. w wodzie,
natomiast sÄ… nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych (benzen, eter, itp.). TworzÄ…
sole zarówno z kwasami jak i z zasadami. Takie pH środowiska, w którym cząsteczka ma
wypadkowy ładunek równy zero, czyli występuje w formie jonu obojnaczego, nosi nazwę
punktu izoelektrycznego (pI). Wartość pI jest charakterystyczna dla każdego aminokwasu.
Dla aminokwasów białkowych wartości te wahają się od 2.8 (dla kwasu asparaginowego)
do 10.9 (dla argininy). W pH = pI aminokwasy są najsłabiej rozpuszczalne, a ich cząsteczki
nie poruszajÄ… siÄ™ w polu elektrycznym.
Podział aminokwasów:
Skrót
Nazwa aminokwasu Wzór chemiczny
trzyliterowy jednoliterowy
Aminokwasy alifatyczne obojętne
H2N CH2 COOH
Gly G
Glicyna
H3C CH COOH
Ala A
NH2
Alanina
H3C
CH CH COOH
Val V
Walina
NH2
H3C
H3C
CH CH2 CH COOH
Leu L
NH2
Leucyna H3C
H3C CH2 CH CH COOH
I
CH3 NH2
Ile
Izoleucyna
Alifatyczne hydroksyaminokwasy
HO CH2 CH COOH
Ser S
NH2
Seryna
H3C CH2 CH CH COOH
Thr T
CH3 NH2
Treonina
Aminokwasy siarkowe
HS CH2 CH COOH
Cysteina Cys C
NH2
HOOC CH CH2 S S CH2 CH COOH
NH2 NH2
Cystyna Cys-S-S-Cys
Aromatyczne i heterocykliczne aminokwasy
CH2 CH COOH
Fenyloalanina Phe F
NH2
HO CH2 CH COOH
Tyrozyna Tyr Y
NH2
CH COOH
CH2
Tryptofan Trp W
NH2
NH
Prolina Pro P
COOH
NH
Aminokwasy zasadowe
H2N CH2 CH2 CH2 CH2 CH COOH
Lizyna Lys K
NH2
H2N
C NH CH2 CH2 CH2 CH COOH
Arginina Arg R
NH2
HN
N
CH2 CH COOH
Histydyna His H
NH2
N
H
Aminokwasy kwaśne i ich amidy
Asp D
HOOC CH2 CH COOH
Kwas asparaginowy
NH2
O
C CH2 CH COOH
Asn N
Asparagina NH2 NH2
Glu E
HOOC CH2 CH2 CH COOH
Kwas glutaminowy
NH2
O
C CH2 CH2 CH COOH
Glutamina Gln Q
NH2
H2N
Aminokwasy egzogenne są to aminokwasy, które nie są syntezowane w organizmie
ludzkim, a ich obecność w białkach spożywanych decyduje o wartości odżywczej. Np.
histydyna jest niezbędna dla dzieci do 12 roku życia, ale nie jest niezbędna dla dorosłych.
Aminokwasy endogenne są to aminokwasy, które są syntezowane w organizmie ludzkim.
Aminokwasy egzogenne Aminokwasy endogenne
Alanina
Lizyna
Glicyna
Metionina
Asparagina
Leucyna
Glutamina
Izoleucyna
Seryna
Histydyna
Cysteina
Fenyloalanina
Prolina
Treonina
Hydroksyprolina
Tryptofan
Arginina
Walina
Tyrozyna
Właściwości chemiczne aminokwasów
Wolne aminokwasy oraz peptydy i białka posiadające większą ilość wolnych grup
aminowych i karboksylowych ulegajÄ… podczas ogrzewania z ninhydrynÄ… utlenieniu,
deaminacji oraz dekarboksylacji. W czasie tej reakcji ninhydryna redukuje siÄ™. Zredukowana
czÄ…steczka Å‚Ä…czy siÄ™ z amoniakiem i drugÄ… czÄ…steczkÄ… ninhydryny tworzÄ…c barwny zwiÄ…zek:
O O
COOH COOH
H
H2N C H + O HN C +
OH
R R
O O
ninhydryna
COOH
HN C + + NH3 CO2
H2O RCHO +
R
O O O O
H
+ NH3 + O N + 2
H2O
OH
O O O O
niebieskofioletowy produkt
Stężony kwas azotowy wytrąca białka i nitruje pierścienie benzenowe aminokwasów
aromatycznych:
NO2 O
O
HNO3/H2SO4
+
OH
O H2O
+
+
NH3
NH3
fenyloalanina pochodna nitrowa
Arginina w obecnoÅ›ci utleniacza (podbromin sodu) tworzy z að-naftolem barwny,
czerwono-pomarańczowy związek wydzielając jednocześnie cząsteczkę amoniaku. Jest to
reakcja charakterystyczna dla ugrupowania guanidynowego, obecnego w czÄ…steczce argininy.
O
OH
NH
O O
H2N H2N
N + + NaBrO N + + NaBr
NH3
O O
H H
+ +
NH3 NH3
arginina að-naftol barwny zwiÄ…zek
NH3 + 3NaBrO
2 N2 + 3H2O
3
+ NaBr
Cysteina i cystyna oraz białka zawierające te aminokwasy, pod wpływem hydrolizy
zasadowej (NaOH), uwalniajÄ… grupy siarczkowe, w wyniku czego powstaje siarczek sodu.
Ten ostatni reagując z jonami ołowiu (II) daje siarczek o barwie czarnej. Po dodaniu stęż. HCl
wydziela się siarkowodór. Próba ta daje negatywny wynik w przypadku metioniny:
H
-
2-
HS CH2 COO- + 2OH
CH3 C COO- + + +
NH3 H2O
S
O
NH2
2+
2-
Pb +
S
PbS
ReakcjÄ… charakterystycznÄ… dla wiÄ…zania peptydowego jest reakcja biuretowa polegajÄ…ca
na powstawaniu kompleksu jonów miedzi z wiązaniami peptydowymi. Kation miedzi łączy
siÄ™ koordynacyjnie z atomami azotu peptydu bÄ…dz
białka. Pozytywny wynik tej próby daje
także mocznik.
N N
Cu
N
N
II. CUKRY
Cukry dzielÄ… siÄ™ na trzy podstawowe grupy:
- cukry proste, jednocukry czyli monosacharydy (od słowa monos - pojedynczy),
- polisacharydy niższe zwane oligosacharydami (od oligos - nieliczny), należą tu
głównie różne di-, tri- i tetrasacharydy,
- cukry złożone, wielocukry czyli polisacharydy wyższe (od słowa polys - liczny)
zawierające w cząsteczkach nawet do kilku tysięcy cukrów prostych.
W obrębie przedstawionych powyżej podstawowych grup cukrów istnieją dalsze
podgrupy, które będą wyszczególniane przy omawianiu poszczególnych grup cukrów.
Cukry proste:
Cukry proste ze względu na ilość atomów węgla w pojedynczej cząsteczce dzielimy na:
·ð triozy o 3 atomach wÄ™gla, np. aldehyd glicerynowy;
·ð tetrozy o 4 atomach wÄ™gla., np. erytroza, treoza;
·ð pentozy o 5 atomach wÄ™gla, np. ryboza, deoksyryboza, rybuloza, arabinoza;
·ð heksozy o 6 atomach wÄ™gla, np. glukoza, galaktoza, fruktoza.
Większość biologicznie ważnych monosacharydów ma 5 lub 6 atomów węgla
w cząsteczce, choć w fizjologii komórek (fotosynteza, cykl Krebsa) znaczenie mają też
monosacharydy 3 i 4 węglowe, a spotyka się też monosacharydy i ich pochodne o większej
niż 6 liczbie atomów węgla.
Monosacharydy, ze względu na typ grupy karbonylowej, można także podzielić na:
·ð aldozy, w których wystÄ™puje grupa aldehydowa (-COH), np. deoksyryboza, ryboza,
arabinoza, glukoza, galaktoza.
·ð ketozy, w których wystÄ™puje grupa ketonowa (C=O), np. rybuloza, fruktoza.
Cukry proste, oprócz formy łańcuchowej (tj. otwartej) mogą tworzyć pierścienie
heterocykliczne: pochodne furanu (pięcioczłonowe) i piranu (sześcioczłonowe). Zjawisko
cyklizacji wewnątrzcząsteczkowej cukrów prostych jest wynikiem tautomerii (desmotropii)
i polega na występowaniu związku chemicznego w dwóch postaciach izomerycznych,
mogących samorzutnie przechodzić jedna w drugą.
pH < 7,0
forma otwarta
forma cykliczna
pH > 7,0
Połączenia pierścieniowe cukrów zalicza się do hemiacetali. Hemiacetale i acetale
powstają na skutek działania alkoholu na aldehyd:
OR
OH
O
H+ H+
+
H ROH
+
ROH H OR
H OR
R
1 R
R
1
hemiacetal
aldehyd
acetal
Utworzenie formy cyklicznej pociÄ…ga za sobÄ… powstanie w czÄ…steczce cukru nowego
węgla asymetrycznego, a tym samym zwiększa liczbę izomerów. W rzeczywistości każdy
jednocukier może wystÄ™pować w dwóch odmianach izomerycznych tj. Ä… i ². Forma Ä… ma
grupę hydroksylową przy C1 po tej samej stronie, po której znajduje się grupa hydroksylowa
przy ostatnim węglu asymetrycznym w szeregu D (tj. po prawej stronie we wzorze
Å‚aÅ„cuchowym) i pod powierzchniÄ… pierÅ›cienia we wzorze Hawortha. Forma ² natomiast
odwrotnie.
CHO
CH2OH
CH2OH
H OH
C1
C1
O
O
OH
HO H
OH OH
H OH
HO
HO
OH
H OH
OH
OH
CH2OH
D-glukoza
anomer að D-glukozy
anomer bð D-glukozy
(forma łańcuchowa)
(forma pierścieniowa)
(forma pierścieniowa)
Zjawisko istnienia dwóch odmian tej samej cyklicznej postaci monosacharydu,
różniącego się jedynie orientacją przestrzenna podstawników pierwszego atomu węgla
w czÄ…steczce aldoz i drugiego w czÄ…steczce ketoz, nosi nazwÄ™ anomerii. Same odmiany to
anomery, a atom węgla warunkujący występowanie tej odmiany izomerii anomerycznym.
Formy Ä… i ² różniÄ… siÄ™ przede wszystkim skrÄ™calnoÅ›ciÄ… optycznÄ….
WystÄ™powanie cukrów w formach Ä… i ² wyjaÅ›nia zjawisko mutarotacji, tj. zmianÄ™
skrÄ™calnoÅ›ci wÅ‚aÅ›ciwej roztworu cukrów spowodowanÄ… przechodzeniem formy Ä… w ²,
aż do ustalenia się między nimi stanu równowagi:
OH
OH
H
H
H
HO
OH
H OH
H OH
H OH
O
O
HO H
HO H
HO H
H OH
H OH
H OH
H OH
H
H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
OH
O
O
OH
OH
HO OH
HO
OH
OH
Cukry złożone:
Cukry złożone powstają w wyniku połączenia dwóch lub więcej cząsteczek cukrów
prostych, określanych mianem monomerów. W wyniku połączenia dwóch cząsteczek cukrów
prostych (czyli utworzenia wiÄ…zania glikozydowego) wydzielona zostaje czÄ…steczka wody.
Hydroliza cukrów złożonych prowadzi do rozerwania wiązań glikozydowych. Przebiega ona
jednak tym trudniej, im dłuższy i im bardziej rozgałęziony jest łańcuch cukrowy.
Biorąc pod uwagę konfigurację atomu węgla biorącego udział w tworzeniu wiązania
glikozydowego możemy wyróżnić dwa typy wiązań glikozydowych:
·ð typ að  anomeryczny atom wÄ™gla biorÄ…cy udziaÅ‚ w tworzeniu wiÄ…zania glikozydowego
ma konfiguracjÄ™ að
OH
typ að
O
HO
OH
HO
HO
O
O
HO
HO
OH
·ð typ bð  anomeryczny atom wÄ™gla biorÄ…cy udziaÅ‚ w tworzeniu wiÄ…zania
glikozydowego ma konfiguracjÄ™ bð, np. w czÄ…steczce celobiozy:
typ bð
OH
OH
O
O
HO
O
OH
HO HO
HO
HO
Ze względu na charakter chemiczny wiązania glikozydowego możemy wyróżnić m.in.
kolejne dwa jego rodzaje:
·ð wiÄ…zanie O-glikozydowe, gdy fragment czÄ…steczki cukru (bÄ…dz
cukru i innej
cząsteczki, nazywanej aglikonem) połączone są ze sobą poprzez atom tlenu
(sacharydy):
wiÄ…zanie O-glikozydowe
OH
O
HO
O R
HO
HO
R = aglikon
·ð wiÄ…zanie N-glikozydowe, gdy aglikon poÅ‚Ä…czony jest z czÄ…steczkÄ… cukru poprzez atom
azotu. Najbardziej rozpowszechnionymi N-glikozydami sÄ… nukleozydy (np. urydyna),
będące budulcami kwasów nukleinowych:
wiÄ…zanie N-glikozydowe
OH O
O
N
NH
Urydyna
O
HO OH
Disacharydy:
Do dwucukrów zaliczamy: sacharozę, laktozę, maltozę, celobiozę
Większość disacharydów (za wyjątkiem sacharozy) wykazuje właściwości redukcyjne.
Polisacharydy:
Do polisacharydów zaliczamy: skrobię, glikogen, celulozę, a także wiele pochodnych
cukrów.
A
ańcuchy polisacharydów dzielimy na:
·ð amylozÄ™  Å‚aÅ„cuch nierozgaÅ‚Ä™ziony, Å‚atwo rozpuszczalny w wodzie.
·ð amylopektynÄ™  Å‚aÅ„cuch silnie rozgaÅ‚Ä™ziony (wystÄ™pujÄ… także wiÄ…zania 1-6
glikozydowe), nierozpuszczalny w wodzie.
Polisacharydy nie wykazują właściwości redukcyjnych. Wiąże się to z bardzo małą ilością
wolnych grup funkcyjnych (grupa karbonylowa) w długich łańcuchach cukrowych.
Nazwa monosacharydu w jednoznaczny sposób określa jego budowę chemiczną,
np. Ä…-D-glukopiranoza :
O
H
6
H OH
1
1 6
CH2OH
CH2OH
H OH
H OH
2
2 O
5 O
O
4
HO
HO H
HO H 2
3 5
4
1 3
OH
HO 1
2 H OH
H OH
4
4 3 OH
HO OH
3
H OH H OH
5
5
OH
CH2OH
CH2OH
6
6
wzór taflowy wzór łańcuchowy wzór pierścieniowy wzór krzesełkowy
Hawortha Fischera Fischera i Tollensa
Człon  ą określa konfigurację anomerycznego atomu węgla w cząsteczce
pierścieniowej. Człon  D oznacza szereg do jakiego należy dany cukier (położenie grupy
hydroksylowej przy atomie węgla najbardziej oddalonym od grupy karbonylowej),  gluko
wskazuje, ze cukrem jest glukoza, natomiast  piranoza oznacza, że mamy do czynienia z
pierścieniem sześcioczłonowym (w przypadku pierścienia 5-członowego w nazwie byłby
człon  furanoza ).
Właściwości chemiczne cukrów prostych
Monosacharydy ogrzewane ze stężonymi kwasami (octowym, siarkowym, solnym)
ulegają odwodnieniu. Pentozy przekształcają się w furfural, a heksozy w 5-hydroksymetylo-
furfural.
OH H
OH H
CH2OH
H
CH2OH
OH -3H2O
-3H2O
OH
O
O
OH
OH
O
O
OH H O
O
OH H
H
H
H
H
Heksoza
Pentoza Furfural 5-hydroksymetylofurfural
Związki te kondensują z różnymi fenolami dając barwne połączenia. Obecny w produkcie
układ chinoinowy lub ksantenowy stanowi grupę chromoforową, która decyduje o barwie
powstałego związku. N
O
OH
O
-H2O
CH2OH O
2
CH2OH O
+
H
-2 [H+] C
Cukier posiadajÄ…cy w swojej strukturze wolnÄ… grupÄ™ karbonylowÄ… wykazuje
właściwości redukujące. Jest to możliwe jedynie w środowisku zasadowym, w którym
równowaga przesunięta jest na korzyść formy łańcuchowej. W środowisku kwasowym brak
jest wolnej grupy karbonylowej a cukier występuje w formie pierścieniowej. W środowisku
alkalicznym cukrowce mogą redukować jony metali ciężkich, których wodorotlenki,
nierozpuszczalne w wodzie, można utrzymać w roztworze jedynie w obecności związków
organicznych zawierajÄ…cych sÄ…siadujÄ…ce ze sobÄ… grupy hydroksylowe (winian sodowo-
potasowy, kwas winowy, cytrynowy, gliceryna, cukier w formie łańcuchowej).
W obecności rozcieńczonych zasad formy łańcuchowe cukrów ulegają enolizacji,
zanika asymetria przy węglu C2 i poszczególne cukry mogą przechodzić w siebie wzajemnie,
np. glukoza, mannoza i fruktoza jako cukry epimeryczne w roztworach rozcieńczonych zasad
znajdują się w stanie równowagi. Cukrowce nieredukujące (sacharoza) reakcji tej nie dają.
Stężone roztwory zasad powodują rozerwanie łańcucha sacharydu, w wyniku czego
powstają fragmenty 2- i 3- węglowe (aldehyd glikolowy, mrówkowy, kw. glikolowy) a także
produkty ich polimeryzacji. Oligosacharydy i polisacharydy o zablokowanych wiÄ…zaniami
glikozydowymi grupach aldehydowych są odporne na działanie zasad.
Polisacharydy tworzÄ… z jodem czÄ…steczkowym zwiÄ…zki kompleksowe (w wyniku
 uwięzienia cząsteczek jodu w pozwijane łańcuchy sacharydu) o barwie ciemnogranatowej.
2. CZ
ŚĆ PRAKTYCZNA
Wszystkie eksperymenty należy bezwzględnie wykonywać w okularach ochronnych oraz
fartuchu laboratoryjnym!
Osoby nieposiadające okularów ochronnych oraz fartucha nie zostaną dopuszczone do
ćwiczeń laboratoryjnych, natomiast osoby niestosujące się w trakcie ćwiczeń do obowiązku
noszenia elementów ochrony osobistej zostaną wyproszone z zajęć ze skutkiem obowiązku
odrobienia ćwiczeń laboratoryjnych.
I. Reakcje charakterystyczne aminokwasów, peptydów i białek.
Używane odczynniki:
1% wodny roztwór glicyny, 1% wodny roztwór argininy, 1% roztwór cysteiny w 0.1M HCl, 1%
roztwór fenyloalaniny, 1% roztwór białka jaja kurzego (białko jaja roztrzepywać bagietką szklaną,
dodać dwudziestokrotną objętość wody, po maksymalnym roztrzepaniu, przesączyć), 0.1% roztwór
ninhydryny w MeOH (z dodatkiem 2 kropel CH COOH), 10% wodny roztwór NaNO , 2M wodny
3 2
roztwór CH COOH, stężony HNO , 25% wodny roztwór NaOH, 10% wodny roztwór NaOH, 2%
3 3
etanolowy roztwór að-naftolu, roztwór NaOBr (sporzÄ…dzony nastÄ™pujÄ…co: do 100 ml 5% NaOH dodać
0,62 ml bromu  przed użyciem roztwór ten rozcieńczać 10-krotnie 5% NaOH), 40% roztwór
mocznika, 1% wodny roztwór (CH COO) Pb, 0.1% wodny roztwór (CuSO ).
3 2 4
1. Reakcja ninhydrynowa.
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór argininy
1% roztwór cysteiny
1% roztwór fenyloalaniny
1% roztwór białka jaja kurzego
0.1% roztwór ninhydryny w MeOH
Wykonanie:
W 6 probówkach umieścić odpowiednio po 1 mL roztworu aminokwasu, białka oraz wodę
(roztwór argininy i cysteiny zakwasić przez dodanie 2 kropel 2M CH COOH). Następnie
3
do każdej z probówek dodać po 0.5 mL roztworu ninhydryny i ogrzewać przez 1 minutę
we wrzÄ…cej Å‚az
ni wodnej. Zaobserwować i opisać zmiany barw oraz zinterpretować wyniki
uzyskane w poszczególnych próbach.
2. Deaminacja aminokwasów kwasem azotowym (III)  reakcja van Slyke a.
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór białka jaja kurzego
10% wodny roztwór NaNO
2
2M wodny roztwór CH COOH
3
Wykonanie:
W 3 probówkach umieścić po 1 mL 10% wodnego roztworu NaNO . Następnie dodać
2
1 mL 2M wodnego roztworu CH COOH i wymieszać (Uwaga! Po dodaniu roztworu
3
kwasu wydzielają się brunatno-żółte pary o ostrej woni - tlenki azotu). Po ustaniu
wydzielania się gazu do probówek dodać odpowiednio 2 mL roztworu aminokwasu, białka
oraz wody. Zaobserwować i opisać zachodzące procesy oraz zinterpretować wyniki
uzyskane w poszczególnych próbach.
3. Reakcja ksantoproteinowa  wykrywanie aminokwasów aromatycznych.
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór fenyloalaniny
1% roztwór białka jaja kurzego
Stężony kwas azotowy (V)
Stężony kwas siarkowy (VI)
25% wodny roztwór NaOH
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić po 1 mL odpowiednio: roztworu aminokwasu, białka oraz
wody. Następnie dodać ostrożnie po 0.25 mL stężonego HNO i 0.25 mL stężonego
3
H SO , zawartość probówek ogrzewać we wrzącej łaz
ni wodnej przez 5 minut. Po wyjęciu
2 4
probówek z łaz
ni wodnej zaobserwować, w których z nich nastąpiła zmiana barwy
roztworu. Zawartość probówek oziębić pod bieżącą wodą i dodać ostrożnie 25% wodnego
roztworu NaOH, tak by zalkalizować zawartość probówki (Uwaga! Reakcja silnie
egzotermiczna). Zaobserwować i opisać zachodzące zmiany barw oraz zinterpretować
wyniki uzyskane w poszczególnych próbach.
4. Wykrywanie ugrupowania guanidynowego w argininie  reakcja Sakaguchiego
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór argininy
1% roztwór białka jaja kurzego
10% wodny roztwór NaOH
2% etanolowy roztwór að-naftolu (odczynnik Molischa)
Roztwór NaOBr (podbromin sodu)
40% roztwór mocznika
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić po 1 mL odpowiednio: roztworu aminokwasu, białka oraz
wody. Następnie do wszystkich probówek dodać kolejno 0.5 mL 10% wodnego roztworu
NaOH oraz 2-3 krople odczynnika Molischa. Zawartość probówek dobrze wymieszać,
a następnie do każdej z nich dodać 1 kroplę roztworu podbrominu (I) sodu (do probówek
dodać 0.5 mL 40% roztworu mocznika w celu stabilizacji pojawiającego się zabarwienia).
Zanotować obserwacje oraz zinterpretować wyniki uzyskane w poszczególnych próbach.
5. Wykrywanie grup tiolowych w cysteinie i cystynie.
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór cysteiny
1% roztwór białka jaja kurzego
25% wodny roztwór NaOH
1% wodny roztwór octanu ołowiu (II) (CH COO) Pb
3 2
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić po 1 mL odpowiednio: roztworu aminokwasu, białka oraz
wody. Następnie do wszystkich probówek dodać 1 mL 25% wodnego roztworu NaOH
oraz 0.5 mL 1% wodnego roztworu (CH COO) Pb. Zawartość probówek wymieszać
3 2
i ogrzewać we wrzącej łaz
ni wodnej przez około 5 minut. Zaobserwować zmiany oraz
zinterpretować wyniki uzyskane w poszczególnych próbach.
6. Odczyn barwny wiÄ…zania peptydowego. Reakcja biuretowa Piotrowskiego.
Odczynniki:
1% roztwór glicyny
1% roztwór białka jaja kurzego
40% roztwór mocznika
25% wodny roztwór NaOH
0.1% wodny roztwór siarczanu miedzi (II) (CuSO )
4
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić po 1 mL odpowiednio: roztworu aminokwasu, (mocznika),
białka oraz wody. Następnie do wszystkich probówek dodać 2 mL 25 % lub 10% wodnego
roztworu NaOH, zawartość probówek wymieszać. Dodawać kroplami roztwór CuSO (po
4
dodaniu pierwszej kropli dobrze wymieszać). Zaobserwować zmiany zabarwienia oraz
zinterpretować wyniki uzyskane w poszczególnych próbach.
II. Reakcje charakterystyczne cukrów.
Używane odczynniki:
1% wodny roztwór glukozy, 1% wodny roztwór fruktozy, 1% wodny roztwór arabinozy,
1% wodny roztwór sacharozy, 1% wodny roztwór maltozy, 1% wodny roztwór skrobi,
odczynnik Molischa (6% roztwór tymolu w EtOH), stężony H SO , odczynnik
2 4
Seliwanowa (2% etanolowy roztwór rezorcyny w stęż. kwasie solnym, Odczynnik
Seliwanowa sporządzamy w następujący sposób: do 66ml wody destylowanej dodajemy
33ml HCl, a następnie 50 mg rezorcyny lub do 1ml HCl (1:1v/v) dodajemy kroplę 2%
etanolowego roztworu rezorcyny), 10% wodny roztwór NaOH, 1% roztwór AgNO , 15%
3
roztwór amoniaku, 1% wodny roztwór CuSO , roztwór jodu w jodku potasu (odczynnik
4
Lugola).
1. Próba Molischa.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór fruktozy
1% roztwór arabinozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór skrobi
odczynnik Molischa (10% roztwór að-naftolu lub 6% tymolu w EtOH)
stężony kwas siarkowy
Wykonanie:
W 6 probówkach umieścić kolejno po 1 mL roztworu cukru oraz wody. Następnie dodać
do każdej probówki 2 krople odczynnika Molischa i wymieszać. Po wymieszaniu do
każdej probówki dodać ostrożnie 1 mL stężonego H SO (wlewać po ściance tak, by kwas
2 4
utworzył oddzielną warstwę na dnie probówki  nie mieszać). Zaobserwować zmiany
zabarwienia na granicy cieczy oraz zinterpretować wyniki uzyskane w poszczególnych
próbach.
2. Próba Seliwanowa  odróżnianie ketoz i aldoz.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór fruktozy
1% roztwór arabinozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór skrobi
odczynnik Seliwanowa (2% etanolowy roztwór rezorcyny w stęż. kwasie solnym)
Wykonanie:
W 7 probówkach umieścić po 1 mL odczynnika Seliwanowa (Do około 0,5 ml 2% roztworu
fruktozy dodac 1 ml roztworu HCl (rozcienczonego woda 1 : 1) i krople roztworu rezorcyny.
Po zmieszaniu próbe wstawic do wrzacej łazni wodnej na 30 sekund. Następnie do każdej
probówki dodać po 1 kropli odpowiedniego roztworu cukru lub wody (1 mL). Umieścić
we wrzÄ…cej Å‚az
ni wodnej na dokładnie 30 sekund. Zaobserwować zmiany zabarwienia w
poszczególnych próbach. Wstawić probówki ponownie do łaz
ni i zostawić na 5 minut, po
czym wyjąć, zanotować zaistniałe zmiany oraz zinterpretować wyniki uzyskane w każdej z
przeprowadzonych prób.
3. Próba Moore a  wpływ silnych zasad na sacharydy.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór skrobi
10% wodny roztwór NaOH
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić kolejno po 1 mL roztworu odpowiedniego cukru i wody.
Następnie do każdej probówki dodać 1 mL 10% wodnego roztworu NaOH i umieścić we
wrzÄ…cej Å‚az
ni wodnej na 10 minut. Opisać i zinterpretować uzyskane wyniki.
4. Próba Tollensa  test własności redukujących cukrów prostych.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór fruktozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór AgNO
3
15% roztwór amoniaku
Wykonanie:
W 4 probówkach (czystych i najlepiej odtłuszczonych) umieścić kolejno po 1 mL roztworu
odpowiedniego cukru lub wody. Następnie do każdej probówki dodać 1 mL odczynnika
Tollensa (lub w probówce umieścić ok. 2 mL 1% roztworu AgNO , a następnie ciągle
3
mieszając dodać kroplami 15% wodny roztwór amoniaku, aż do rozpuszczenia
wytrącającego się początkowo osadu i do tak przyrządzonego odczynnika Tollensa dodać
1 mL roztworu cukru/wody) i umieścić we wrzącej łaz
ni wodnej na 10 minut. Opisać i
zinterpretować uzyskane wyniki.
5. Próba Trommera  test własności redukujących cukrów prostych.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór fruktozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór siarczanu miedzi
10% roztwór NaOH
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić 2 mL roztworu odpowiedniego cukru lub wody oraz dodać 0.5
mL 1% roztworu siarczanu miedzi i dobrze wymieszać. Następnie mieszając dodawać
kroplami 10% roztwór NaOH do momentu, w którym powstający osad nie będzie się
rozpuszczał w trakcie mieszania. Roztwór ogrzać do wrzenia nad palnikiem (lub umieścić
we wrzÄ…cej Å‚az
ni wodnej i czekać do zaobserwowania zmian). Opisać i zinterpretować
uzyskane wyniki.
6. Badanie obecności wielocukrów  próba z jodem.
Odczynniki:
1% roztwór glukozy
1% roztwór sacharozy
1% roztwór skrobi
Roztwór jodu w jodku potasu (odczynnik Lugola)
Wykonanie:
W 4 probówkach umieścić 1 mL roztworu odpowiedniego cukru lub wody a następnie
dodać 2-3 krople roztworu jodu. Opisać i zinterpretować uzyskane wyniki.
Sprawozdanie z wykonanych ćwiczeń powinno zawierać:
1. Opis przebiegu doświadczeń (pisany w 1 os. liczby pojedynczej lub 1 os. liczby
mnogiej) wraz z obserwacjami dokonanymi w trakcie wykonywania eksperymentów.
2. Analiza uzyskanych wyników wraz z wnioskami wyciągniętymi w oparciu o rezultaty
przeprowadzonych eksperymentów i posiadaną wiedzę teoretyczną.