I koncowe, biochemia - laboratorium


Grupa II: Wrocław, dn. 2 grudnia 2011

Anna Taurogińska 176186

Alina Zawiślak 176208

Sylwia Wałęsa 175937

Biochemia I - Laboratorium

Ćwiczenie I

Amfoteryczny charakter białek i aminokwasów

1. Cel ćwiczenia

Celem doświadczenia było sporządzenie krzywych miareczkowania dwóch aminokwasów oraz wyznaczenie dla nich punktów izoelektrycznych, przedziałów buforowania oraz pK dla ich grup funkcyjnych. Kolejnym założeniem ćwiczenia było wyznaczenie punktu izoelektrycznego dla białka mleka - kazeiny.

2. Przebieg doświadczenia.

Pehametr wykalibrowano przy użyciu wzorcowych buforów (pH 4,01, 7,01 i 9,18). Za każdym razem płukano elektrodę i pozostawiano ją zanurzoną w roztworze. Następnie przygotowano 18 dużych i małych probówek chemicznych i sporządzono serię rozcieńczeń 1 M kwasu octowego wg schematu zamieszczonego w Tabeli 1.

Tabela 1. Seria rozcieńczeń kwasu octowego.

Nrpróbki

Objętość H2Odest.[ml]

Objętość CH3COOH [ml]

1

13,6

+ 6,4 ml

2

5,0

+ 5 ml próbki 1' po wymieszaniu

3

5,0

+ 5 ml próbki 2' po wymieszaniu

4

5,0

+ 5 ml próbki 3' po wymieszaniu

5

5,0

+ 5 ml próbki 4' po wymieszaniu

6

5,0

+ 5 ml próbki 5' po wymieszaniu

7

5,0

+ 5 ml próbki 6' po wymieszaniu

8

5,0

+ 5 ml próbki 7' po wymieszaniu

9

5,0

+ 5 ml próbki 8' po wymieszaniu

W pierwszej i ostatniej probówce wyrównano objętości mieszanin reakcyjnych do 5 ml. Do 9 małych probówek odmierzono po 3 ml przygotowanych rozcieńczeń kwasu octowego. Następnie mierzono pH roztworów poprzez zanurzenie elektrody pehametru bezpośrednio w probówce. Wartości pH zebrano w postaci Tabeli 2.

Tabela 2. Odczytane wartości pH dla roztworów 1-9.

0x08 graphic

1

2

3

4

5

6

7

8

9

pH

2,62

2,80

2,96

3,10

3,25

3,41

3,52

3,61

3,86

Zaraz po zmieszaniu

Zmętnienie

-

+

++

++

+++

+++

+

-

-

Po

30 min.

Zmętnienie

-

+

++

++

+++

+++

+

-

-

Osad

-

+

-

++

+++

-

-

-

-

Przyjęte oznaczenia: - brak

+ słabe/mało

++ silne/dużo

+++ bardzo silne/bardzo dużo

Roztwory przelano z małych do dużych probówek. Do każdej z nich dodano po 1 ml 0,2% roztworu kazeiny i włączono stoper. Mieszano roztwory nie dopuszczając do spienienia, po czym zanotowano obserwacje dotyczące wyglądu mieszanin. Następnie próby odstawiono na 30 minut w celu inkubacji w temperaturze pokojowej i przystąpiono do wykonywania części „Krzywe miareczkowania aminokwasów”. Ponownie zbadano wygląd roztworów zawierających kazeinę (po 30 minutach) i zanotowano obserwacje.

Pierwszym etapem tej części doświadczenia było wykonanie kontrolnego miareczkowania wody. W tym celu do czystej zlewki (pojemność 50 ml) odmierzono 40 ml wody destylowanej. W zlewce umieszczono mieszadełko magnetyczne i uruchomiono mieszanie na mieszadle magnetycznym. Opłukaną wodą destylowaną elektrodę pehametru umieszczono w badanej zlewce z wodą. Do miareczkowania wykorzystano porcję 1 M titranta HCl, dodając objętości 2, 5, 10, 50 lub 100 μl do roztworu. Dodawanie kwasu solnego zakończono przy wartości pH około 1,5.

Następnie przystąpiono do miareczkowania roztworów aminokwasów. Do zlewki odmierzono 40 ml roztworu aminokwasu. W zlewce umieszczono mieszadełko magnetyczne i uruchomiono mieszanie. W badanym roztworze aminokwasu umieszczono elektrodę pehametru uprzednio przemytą wodą destylowaną. Następnie dodawano przy użyciu pipety automatycznej 1 M kwas solny, aż do osiągnięcia pH poniżej 2,0. Postępowanie powtórzono dla drugiego aminokwasu.

Przeprowadzono analogiczne miareczkowania wody i aminokwasów z wykorzystaniem jako titranta 1 M NaOH. Miareczkowano roztwory do osiągnięcia pH około 13,0.

Wyniki miareczkowań wody i aminokwasów kwasem i zasadą zebrano w Tabelach 3., 4. i 5.

Tabela 3. Miareczkowanie kontrolne wody za pomocą kwasu solnego i zasady sodowej.

Miareczkowanie kwasem

Miareczkowanie zasadą

Lp.

Vtitranta [ml]

pH

ntitranta [mol]

Lp.

Vtitranta [ml]

pH

ntitranta [mol]

1

0,00

4,40

0,00000

1

0,00

5,10

0,00000

2

0,01

3,67

0,00001

2

0,01

10,14

0,00001

3

0,02

3,39

0,00002

3

0,02

10,52

0,00002

4

0,03

3,23

0,00003

4

0,03

10,73

0,00003

5

0,04

3,10

0,00004

5

0,04

10,89

0,00004

6

0,05

3,00

0,00005

6

0,05

11,00

0,00005

7

0,06

2,92

0,00006

7

0,06

11,10

0,00006

8

0,07

2,87

0,00007

8

0,07

11,16

0,00007

9

0,08

2,81

0,00008

9

0,08

11,22

0,00008

10

0,10

2,71

0,00010

10

0,10

11,33

0,00010

11

0,12

2,64

0,00012

11

0,12

11,40

0,00012

12

0,14

2,58

0,00014

12

0,14

11,47

0,00014

13

0,16

2,53

0,00016

13

0,16

11,53

0,00016

14

0,18

2,48

0,00018

14

0,21

11,64

0,00021

15

0,20

2,43

0,00020

15

0,26

11,73

0,00026

16

0,24

2,36

0,00024

16

0,31

11,80

0,00031

17

0,28

2,30

0,00028

17

0,36

11,86

0,00036

18

0,32

2,24

0,00032

18

0,46

11,93

0,00046

19

0,38

2,16

0,00038

19

0,56

11,98

0,00056

20

0,44

2,10

0,00044

20

0,66

12,03

0,00066

21

0,50

2,02

0,00050

21

0,86

12,15

0,00086

22

0,60

1,96

0,00060

22

1,06

12,24

0,00106

23

0,70

1,87

0,00070

23

1,26

12,30

0,00126

24

0,80

1,81

0,00080

24

1,46

12,36

0,00146

25

0,90

1,76

0,00090

25

1,66

12,41

0,00166

26

1,05

1,69

0,00105

26

2,16

12,49

0,00216

27

1,20

1,64

0,00120

27

2,66

12,55

0,00266

28

1,35

1,59

0,00135

28

3,16

12,59

0,00316

29

1,50

1,51

0,00150

29

3,66

12,63

0,00366

30

4,66

12,69

0,00466

31

5,66

12,73

0,00566

32

6,66

12,76

0,00666

Tabela 4. Miareczkowanie aminokwasów kwasem solnym (odczytane wartości pH, dodane objętości [ml] oraz obliczenia).

Lp.

pH

Vtitranta [ml]

VH20titranta [ml]

Vaatitranta [ml]

ntitranta/naa

Lp.

pH

Vtitranta [ml]

VH20titranta [ml]

Vaatitranta [ml]

ntitranta/naa

Alanina

Kwas asparaginowy

1

6,73

0,00

0,00

0,00

0,0000

1

2,86

0,00

0,00

0,00

0,000

2

5,30

0,01

0,00

0,01

0,0025

2

2,83

0,01

0,01

0,00

0,000

3

4,81

0,02

0,00

0,02

0,0050

3

2,81

0,02

0,02

0,00

0,000

4

4,50

0,03

0,00

0,03

0,0075

4

2,78

0,03

0,03

0,00

0,000

5

4,36

0,04

0,00

0,04

0,0100

5

2,76

0,04

0,04

0,00

0,000

6

4,24

0,05

0,00

0,05

0,0125

6

2,75

0,05

0,05

0,00

0,000

7

4,15

0,06

0,00

0,06

0,0150

7

2,72

0,07

0,07

0,00

0,000

8

4,07

0,07

0,00

0,07

0,0175

8

2,69

0,09

0,09

0,00

0,000

9

4,00

0,08

0,00

0,08

0,0200

9

2,66

0,11

0,11

0,00

0,000

10

3,95

0,09

0,00

0,09

0,0225

10

2,61

0,16

0,13

0,03

0,015

11

3,90

0,10

0,00

0,10

0,0250

11

2,55

0,21

0,15

0,06

0,030

12

3,84

0,11

0,00

0,11

0,0275

12

2,50

0,26

0,17

0,09

0,045

13

3,81

0,12

0,00

0,12

0,0300

13

2,45

0,31

0,19

0,12

0,060

14

3,75

0,14

0,00

0,14

0,0350

14

2,40

0,36

0,22

0,14

0,070

15

3,69

0,16

0,01

0,15

0,0375

15

2,36

0,41

0,24

0,17

0,085

16

3,63

0,18

0,01

0,17

0,0425

16

2,30

0,51

0,28

0,23

0,115

17

3,58

0,20

0,01

0,19

0,0475

17

2,24

0,61

0,32

0,29

0,145

18

3,48

0,25

0,01

0,24

0,0600

18

2,19

0,71

0,36

0,35

0,175

19

3,41

0,30

0,02

0,28

0,0700

19

2,14

0,81

0,4

0,41

0,205

20

3,34

0,35

0,02

0,33

0,0825

20

2,09

0,91

0,44

0,47

0,235

21

3,27

0,40

0,02

0,38

0,0950

21

2,05

1,01

0,48

0,53

0,265

22

3,19

0,50

0,03

0,47

0,1175

22

2,01

1,11

0,50

0,61

0,305

23

3,11

0,60

0,04

0,56

0,1400

23

1,97

1,21

0,60

0,61

0,305

24

3,04

0,70

0,04

0,66

0,1650

25

2,98

0,80

0,05

0,75

0,1875

26

2,92

0,90

0,06

0,84

0,2100

27

2,87

1,00

0,07

0,93

0,2325

28

2,82

1,10

0,08

1,02

0,2550

29

2,77

1,20

0,09

1,11

0,2775

30

2,73

1,30

0,10

1,20

0,3000

31

2,64

1,50

0,12

1,38

0,3450

32

2,55

1,70

0,15

1,55

0,3875

33

2,46

1,90

0,19

1,71

0,4275

34

2,37

2,10

0,24

1,86

0,4650

35

2,29

2,30

0,28

2,02

0,5050

36

2,22

2,50

0,34

2,16

0,5400

37

2,15

2,70

0,38

2,32

0,5800

38

2,08

2,90

0,46

2,44

0,6100

39

2,01

3,10

0,50

2,60

0,6500

40

1,94

3,30

0,60

2,70

0,6750

Tabela 5. Miareczkowanie aminokwasów zasadą sodową (odczytane wartości pH, dodane objętości [ml] oraz obliczenia).

Lp.

pH

Vtitranta [ml]

VH20titranta [ml]

Vaatitranta [ml]

ntitranta/naa

Lp.

pH

Vtitranta [ml]

VH20titranta [ml]

Vaatitranta [ml]

ntitranta/naa

Alanina

Kwas asparaginowy

1

5,96

0,00

0,00

0,00

0,0000

1

2,76

0,00

0,00

0,00

0,0000

2

7,01

0,01

0,00

0,01

0,0025

2

2,80

0,01

0,00

0,01

0,0025

3

7,38

0,02

0,00

0,02

0,0050

3

2,82

0,02

0,00

0,02

0,0050

4

7,59

0,03

0,00

0,03

0,0075

4

2,85

0,03

0,00

0,03

0,0075

5

7,74

0,04

0,00

0,04

0,0100

5

2,88

0,04

0,00

0,04

0,0100

6

7,83

0,05

0,00

0,05

0,0125

6

2,92

0,05

0,00

0,05

0,0125

7

7,94

0,06

0,00

0,06

0,0150

7

3,00

0,10

0,00

0,10

0,0250

8

8,01

0,07

0,00

0,07

0,0175

8

3,10

0,15

0,00

0,15

0,0375

9

8,08

0,08

0,00

0,08

0,0200

9

3,18

0,20

0,00

0,20

0,0500

10

8,17

0,10

0,00

0,10

0,0250

10

3,27

0,25

0,00

0,25

0,0625

11

8,27

0,12

0,00

0,12

0,0300

11

3,35

0,30

0,00

0,30

0,0750

12

8,35

0,14

0,00

0,14

0,0350

12

3,44

0,35

0,00

0,35

0,0875

13

8,42

0,16

0,00

0,16

0,0400

13

3,52

0,40

0,00

0,40

0,1000

14

8,49

0,18

0,00

0,18

0,0450

14

3,60

0,45

0,00

0,45

0,1125

15

8,54

0,20

0,00

0,20

0,0500

15

3,68

0,50

0,00

0,50

0,1250

16

8,61

0,25

0,00

0,25

0,0625

16

3,76

0,55

0,00

0,55

0,1375

17

8,68

0,30

0,00

0,30

0,0750

17

3,84

0,60

0,00

0,60

0,1500

18

8,74

0,35

0,00

0,35

0,0875

18

3,93

0,65

0,00

0,65

0,1625

19

8,78

0,40

0,00

0,40

0,1000

19

4,02

0,70

0,00

0,70

0,1750

20

8,89

0,50

0,00

0,50

0,1250

20

4,11

0,75

0,00

0,75

0,1875

21

9,00

0,60

0,00

0,60

0,1500

21

4,24

0,80

0,00

0,80

0,2000

22

9,09

0,70

0,00

0,70

0,1750

22

4,34

0,85

0,00

0,85

0,2125

23

9,17

0,80

0,00

0,80

0,2000

23

4,48

0,90

0,00

0,90

0,2250

24

9,29

1,00

0,00

1,00

0,2500

24

4,68

0,95

0,00

0,95

0,2375

25

9,41

1,20

0,00

1,20

0,3000

25

4,78

0,97

0,00

0,97

0,2425

26

9,51

1,40

0,00

1,40

0,3500

26

4,91

0,99

0,00

0,99

0,2475

27

9,61

1,60

0,00

1,60

0,4000

27

5,08

1,01

0,00

1,01

0,2525

28

9,70

1,80

0,00

1,80

0,4500

28

5,33

1,03

0,00

1,03

0,2575

29

9,87

2,00

0,00

2,00

0,5000

29

5,54

1,04

0,00

1,04

0,2600

30

9,95

2,20

0,00

2,20

0,5500

30

5,86

1,05

0,00

1,05

0,2625

31

10,03

2,40

0,00

2,40

0,6000

31

6,45

1,06

0,00

1,06

0,2650

32

10,12

2,60

0,01

2,59

0,6475

32

7,13

1,07

0,00

1,07

0,2675

33

10,21

2,80

0,01

2,79

0,6975

33

7,50

1,08

0,00

1,08

0,2700

34

10,32

3,00

0,01

2,99

0,7475

34

7,66

1,09

0,00

1,09

0,2725

35

10,44

3,20

0,01

3,19

0,7975

35

7,76

1,10

0,00

1,10

0,2750

36

10,58

3,40

0,02

3,38

0,8450

36

7,88

1,11

0,00

1,11

0,2775

37

10,75

3,60

0,03

3,57

0,8925

37

8,66

1,12

0,00

1,12

0,2800

38

10,99

3,80

0,05

3,75

0,9375

38

8,73

1,13

0,00

1,13

0,2825

39

11,31

4,00

0,10

3,90

0,9750

39

8,81

1,14

0,00

1,14

0,2850

40

11,58

4,20

0,19

4,01

1,0025

40

8,86

1,15

0,00

1,15

0,2875

41

11,67

4,30

0,23

4,07

1,0175

41

8,99

1,17

0,00

1,17

0,2925

42

11,78

4,40

0,30

4,10

1,0250

42

9,07

1,19

0,00

1,19

0,2975

43

11,88

4,60

0,38

4,22

1,0550

43

9,14

1,21

0,00

1,21

0,3025

44

11,97

4,80

0,56

4,24

1,0600

44

9,28

1,26

0,00

1,26

0,3150

45

12,03

5,00

0,66

4,34

1,0850

45

9,39

1,31

0,00

1,31

0,3275

46

12,08

5,20

0,76

4,44

1,1100

46

9,50

1,36

0,00

1,36

0,3400

47

12,13

5,40

0,84

4,56

1,1400

47

9,59

1,41

0,00

1,41

0,3525

48

12,16

5,60

0,86

4,74

1,1850

48

9,67

1,46

0,00

1,46

0,3650

49

12,19

5,80

0,95

4,85

1,2125

49

9,75

1,51

0,00

1,51

0,3775

50

12,24

6,30

1,06

5,24

1,3100

50

9,82

1,56

0,00

1,56

0,3900

51

12,29

6,80

1,26

5,54

1,3850

51

9,89

1,61

0,00

1,61

0,4025

52

12,33

7,30

1,36

5,94

1,4850

52

9,96

1,66

0,00

1,66

0,4150

53

12,36

7,80

1,46

6,34

1,5850

53

10,05

1,76

0,00

1,76

0,4400

54

12,39

8,30

1,54

6,76

1,6900

54

10,16

1,86

0,01

1,85

0,4625

55

12,41

8,80

1,66

7,14

1,7850

55

10,26

1,96

0,01

1,95

0,4875

56

12,45

9,30

1,90

7,40

1,8500

56

10,46

2,06

0,01

2,05

0,5125

57

12,48

10,30

2,15

8,15

2,0375

57

11,02

2,26

0,05

2,21

0,5525

58

11,60

2,46

0,19

2,27

0,5675

59

11,87

2,66

0,36

2,30

0,5750

60

12,01

2,86

0,62

2,24

0,5600

61

12,12

3,06

0,82

2,24

0,5600

62

12,20

3,26

0,95

2,31

0,5775

63

12,26

3,46

1,13

2,33

0,5825

64

12,31

3,66

1,28

2,38

0,5950

65

12,35

3,86

1,44

2,42

0,6050

66

12,39

4,06

1,56

2,50

0,6250

67

12,45

4,56

1,91

2,65

0,6625

68

12,50

5,06

2,19

2,87

0,7175

69

12,57

6,06

2,91

3,15

0,7875

70

12,62

7,06

3,60

3,46

0,8650

71

12,66

8,06

4,16

3,90

0,9750

72

12,69

9,06

4,66

4,40

1,1000

73

12,71

10,06

5,16

4,90

1,2250

3. Obliczenia i wykresy.

W celu sporządzenia krzywych miareczkowania wody wyznaczono liczności titranta:

0x01 graphic

Obliczone wartości dla miareczkowania wody kwasem solnym i zasadą sodową zebrano w Tabeli 3.

Sporządzono Wykres 1.


0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x01 graphic

Wykres 1. Krzywa miareczkowania wody kwasem (kolor niebieski) i zasadą (kolor czerwony).


Z Wykresu 1. odczytano jaka objętość kwasu (VH2Otitranta) została zużyta do zmiareczkowania wody zawartej w roztworze aminokwasu w każdym etapie miareczkowania roztworu (Tabele 4. i 5.).

Wyznaczono objętość titranta zużytą do zmiareczkowania cząsteczek aminokwasu w badanym roztworze.

0x01 graphic

Następnie obliczono jaka ilość titranta ntitr. przypada na liczność aminokwasu w roztworze naa.

0x01 graphic

0x01 graphic

Sporządzono wykres krzywych miareczkowania aminokwasów kwasem i zasadą - Wykres 2. Odczytano z niego wartości pK dla grup funkcyjnych aminokwasów i na tej podstawie obliczono ich punkt izoelektryczny pI.

0x01 graphic

Tabela 6. Wartości pK i pI dla aminokwasów.

Aminokwas

Wartość odczytana

Wartość literaturowa

Przedział buforowania

Alanina

pI

6,06

6,02

---

pK αNH3+

10,12

9,69

9,09-10,75

pK αCOO-

2,00

2,34

2,00-2,91

Asparaginian

pI

2,81

2,98

---

pK αNH3+

9,89

9,87

9,14-10,46

pK αCOO-

2,00

1,92

2,00-2,80

pK βCOO-

3,84

3,87

3,35-4,78


0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x01 graphic

Wykres 2. Krzywe miareczkowania alaniny i kwasu asparaginowego za pomocą kwasu i zasady.


4. Wnioski.

Punkt izoelektryczny jest to taka wartość pH, przy której białko ma najniższą rozpuszczalność, w związku z tym przy zbyt dużym stężeniu wytrąca się ono z roztworu. Obserwujemy wówczas zmętnienie oraz osad. W naszym doświadczenie maksymalne zmętnienie zaobserwowano przy pH=3,25. Dane literaturowe podają przedział punktu izoelektrycznego kazeiny w zakresie 4,1-5,6 w zależności od frakcji (typ α, β, κ).

Niemożliwe było dokładne wyznaczenie dolnej granicy przedziału buforowania dla grupy α-karboksylowej dla obu aminokwasów, ponieważ granica ta według danych literaturowychi znajduje się poniżej pH=2,0, natomiast miareczkowanie, zgodnie z instrukcją, prowadzone było tylko do tej wartości.

Otrzymane wyniki (Tabela 6.) są zgodne z danymi literaturowymii. Niewielkie rozbieżności wynikają z niedokładności urządzenia pomiarowego - pehametru.

Color atlas of biochemistry, Koolman, Röhm, New York, wyd. Thieme 2005

J. Dairy Sci., 67, 1599-1631, 1984

pH

zasada

kwas

ntitr [mol]



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
II O- Biochemia cwiczenie 5, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
II O- Biochemia cwiczenie 1, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
SprawkoA B, biochemia laboratorium, Biochemia - sprawozdania inne
II O- Biochemia cwiczenie 4, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
II O- Biochemia cwiczenie 3, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
G, biochemia laboratorium, Biochemia - sprawozdania inne
Przykładowe zadania obliczeniowe z biochemii, biochemia laboratorium
Sprawozdanie - aminokwasy, Technologia Żywności i Żywienie Człowieka, V semestr, Biochemia, Laborato
II O- Biochemia cwiczenie 2, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
ĆW I word, biochemia - laboratorium
II O- Biochemia cwiczenie 7, Politechnika Wrocławska - ochrona środowiska, biochemia - laboratorium
Biochemia sprawozdanie O, biochemia laboratorium, Biochemia - sprawozdania inne
Biochemia Sprawozdanie A, biochemia laboratorium, Biochemia - sprawozdania inne
Oksydoreduktazy sprawozdanie, biochemia laboratorium
biochemia sprawozdanie O (4), biochemia laboratorium, O (moje)
Biochemia Sprawozdanie K (topnienie DNA), biochemia laboratorium, Biochemia - sprawozdania inne
Pytania biochemia lab, biochemia laboratorium
Ćwiczenie E, biochemia laboratorium, E (moje)
ćw. H wykres, biochemia laboratorium, H (moje)

więcej podobnych podstron