Wydział: Biotechnologii i Nauk o Żywności

Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka

Sprawozdanie z Laboratorium z Biochemii

Czwartek 12- 16

Sprawozdanie wykonali:

Urszula Kołaczyńska

Agnieszka Gralak

Marcin Jagoda

I Część teoretyczna

Aminokwasy są to aminowe pochodne kwasów karboksylowych charakteryzujące się tym, iż w swojej budowie posiadają dwie ważne grupy funkcyjne: - NH₂ i - COOH. W przyrodzie złożyło się tak, że dla nas ważne jest tylko 20 aminokwasów, które są kodowane przez kodony. Nazywamy je proteinogennymi i dzielimy na cztery podstawowe grupy:

- aminokwasy niepolarne.

- aminokwasy polarne niezjonizowane .

- aminokwasy „kwasowe”.

- aminokwasy „zasadowe”.

Ze względu na występowanie dwóch, wcześniej przeze mnie wspomnianych, funkcyjnych aminokwasy wykazują się ważną właściwością: są związkami amfoterycznymi, których to cechą jest to, że zachowują się zarazem jak kwas i jak zasada.

Dlatego też, w zależności od pH środowiska aminokwas może przyjmować jedną z trzech form:

- kationu w środowisku kwaśnym:

- anionu w środowisku zasadowym:

- amfijonu w środowisku zbliżonym do obojętnego:

Ze względu na ładunek (w anionie, kationie czy też jego brak, w amfijonie) możemy dla tej klasy związków scharakteryzować pojęcie jakim jest Punkt izoelektryczny. Jest to taki punkt który odpowiada pH i jest wielkością charakterystyczną dla każdego aminokwasu. W tym punkcie aminokwas występuje w postaci jonu obojnaczego i wykazuje najmniejszą rozpuszczalna i „biegnące” do nieskończoności przewodnictwo elektryczne. Dzięki znajomości pI możemy w sposób elektryczny rozdzielić aminokwasy i przyporządkować do danej grupy cząsteczek obdarzonych (lub nie) ładunkiem i stwierdzić jaki to aminokwas i czym się charakteryzuje.

II Cel ćwiczenia

Na laboratoriach z Biochemii celem ćwiczenia jest poznanie metod wykrywania poszczególnych aminokwasów takich jak: L - cysteina, L - tyrozyna, L - glicyna, L - tryptofan, L - histydyna, a także zbadanie amfoterycznych właściwości aminokwasów.

III Część praktyczna

Doświadczenie nr 1

Wyznaczanie amfoterycznych właściwości aminokwasów.

Komentarz:

1. Z tego co przedstawia skrócona reakcja powyżej, otrzymujemy wyraźny biały osad, który jest potwierdzeniem, że przy jego obecności tyrozyna występuje w postaci amfijonu, który znajduje się w punkcie izoelektrycznym.

2. Potwierdzeniem amfoterycznych właściwości tyrozyny jest reakcja z mocniejszą zasadą co powoduje zniknięcie osadu. Udowadnia to, że przy zmianie odczynu na zasadowy aminokwas zachowuje się jak związek amfoteryczny.

Doświadczenie nr 2

Odczyn nihydrynowy

Reakcja z nihydryną jest pierwszą reakcją jaką musimy przeprowadzić by stwierdzić, czy mamy doczynienia z aminokwasem czy też nie.

-

-

-

Komentarz:

Jest to wystarczająca reakcja by stwierdzić, że aminokwas jest badanym związkiem. Pomarańczowe zabarwienie tyrozyny świadczy o tym, że aminokwas jest aromatyczny.

Doświadczenie nr 3

Reakcja z kwasem azotawym (Van Slyke'a)

Reakcja 1

NaNO₂ + CH₃COOH→ HNO₂ + CH₃COONa

Reakcja 2 z:

Komentarz:

Przeprowadziliśmy 3 reakcje optujące działanie tej metody. Z wodą, z aminokwasem alifatycznym i aminokwasem aromatycznym.

W przypadku dodania do mieszaniny wody nic się nie zadziało, lecz gdy w probówce znajdowały się aminokwasy, nastąpiła widoczna różnica pomiędzy alifatycznym a aromatycznym. Dla reakcji Van Slyke'a z aminokwasem aromatycznym wydzielił się gazowy azot i żółty kolor powstający w wyniku oddziaływania kwasu azotawego na pierścień i jego strukturę(nitrowanie). Natomiast dla aminokwasu alifatycznego wydzielił się tylko gazowy azot (deaminacja). Barwa została bez zmian.

Reakcja Van Slyke'a jest wygodna metodą na ocenianie czy pracujemy z aminokwasem czy też nie. Zaletą jest to, że jest szybka ( w porównaniu z nihydryną), natomiast wadą, że nie zawsze wiemy czy aminokwas wykryliśmy. Do zalet możemy zaliczyć, że daje ona nam bezpośredni dowód na to z jakim aminokwasem mamy doczynienia: z alifatycznym, czy też z aromatycznym.

Doświadczenie nr 4

Reakcja ksantoproteinowa.

Komentarz:

Dzięki reakcji ksantoproteinowej możemy stwierdzić, który z badanych aminokwasów jest aromatyczny a który alifatyczny. W reakcji tej wszystkie aminokwasy aromatyczne barwią się na żółto, powodem tej barwy jest nitrowanie łańcucha aromatycznego. Dzieje się to w pierwszym etapie reakcji, przed alkalizacją. Po alkalizacji aminokwasy aromatyczne dają wyraźne czerwone zabarwienie.

Doświadczenie nr 5

Reakcja Millon'a

Komentarz:

Otrzymaliśmy wyraźny ceglastoczerwony produkt. Wszystkie sole rtęciowe, w których zawarty jest kation rtęci (I)
, dają czerwone bądź ceglastoczerwone produkty.

Jest to reakcja która umożliwia wykrycie tyrozyny.

Doświadczenie nr 6

Reakcje charakterystyczne dla tryptofanu

1. Reakcja wg Adamkiewicza - Hopkins'a

Komentarz:

Otrzymaliśmy charakterystyczną fioletowo-ciemną obrączkę na granicy faz.

Reakcja która świadczy o obecności tryptofanu

2. Odczyn aldehydowy wg Rosenheim'a

Komentarz:

Po wymieszaniu mieszaniny otrzymaliśmy ciemnogranatowy produkt.

Doświadczenie nr 7

Odczyn Pauly'ego dla histydyny

Komentarz:

Otrzymaliśmy czerwony produkt. Świadczy to o obecności histydyny.

Pierścień imidazolowy histydyny uleaga reakcji sprzęgania z jonem kwasu sulfanilowego.

Doświadczenie nr 8

Reakcja cysteinowa

Komentarz:

Cystyna w wyniku ogrzewania w środowisku silnie alkaicznym, przekształca się w kwas pirogronowy, wraz z uwolnieniem siarki w postaci jonów siarczkowych. Reagują one z jonami ołowiu (II) dając szaro-czarny osad siarczku ołowiu. Dodatkowym produktem jest amoniak.

IV Reakcje z aminokwasem X

Na laboratorium musieliśmy wykryć jaki mamy aminokwas w probówce. Dostępne były cztery aminokwasy:

Alifatyczne: glicyna, histydyna i Aromatyczne: tryptofan, tyrozyna

Agnieszka Gralak:

1. Reakcja z nihydryną

Aminokwas X + nihydryna →żółto-bruntny produkt świadczący o obecności aminokwasu aromatycznego.

2. Reakcja Millona

Aminokwas X +HgNO₃ → ceglasto- czerwony produkt świadczący o obecności aminokwasu L- tyrozyny (jest to reakcja wybiorcza).

Wniosek: Aminokwasem wykrytym jest: L- tyrozyna

Urszula Kołaczyńska:

1. Reakcja z nihydryną

Aminokwas X + nihydryna → bezbarwny produkt świadczący nieobecności aminokwasu.

2. Reakcja z kwasem azotawym (Van Slyke'a)

Aminokwas X +HNO₂ → bezbarwny produkt świadczący o nieobecności aminokwasu i brak wydzielającego się gazowego azotu

Wniosek: W probówce nie było żadnego aminokwasu(H2O)

Marcin Jagoda:

1. Reakcja z nihydryną

Aminokwas X + nihydryna → niebieski produkt świadczący obecności aminokwasu alifatycznego.

2. Odczyn Pauly ego dla histydyny

Aminokwas X + kwas sulfanilowy + azotyn sodu → żółtoczerwonyprodukt świadczący o obecności aminokwasu L-histydyny.

Wniosek: W probówce była L- histydyna.

V Wnioski

Pięć poznanych przez nas aminokwasów na pracowni, uzmysławia w jaki prosty i przystępny sposób można zbadać ich właściwości. Ze względu na ich złożoność budowy możemy stwierdzić, że aminokwasy są najważniejszym składnikiem tworzącym wszystkie żywe organizmy.

Według nas ciekawą i potrzebną reakcją jest reakcja z ninhydryną, dzięki niej od razu możemy stwierdzić czy w otrzymanej przez nas próbce znajduje się aminokwas i czy jest on aromatyczny czy alifatyczny.

---