Xantoproteiinireaktio proteiinille: merkit ja kaavan yhtälö

Monien elintarviketuotteiden laadullisen koostumuksen määrittämiseksi käytetään ksantoproteiinireaktiota proteiiniin. Yhdisteen aromaattisten aminohappojen läsnäolo antaa positiivisen värimuutoksen tutkittavalle näytteelle.

Mikä on proteiini

Sitä kutsutaan myös proteiiniksi, joka on elävän organismin rakennusmateriaali. Proteiinit tukevat lihasten määrää, palauttavat traumaattiset ja kuolleet kudosrakenteet eri elimissä, olivatpa ne hiukset, iho tai ligamentit. Osallistumallaan tuotetaan punasoluja, monien hormonien normaalia toimintaa ja immuunijärjestelmän soluja säännellään.

Tämä on monimutkainen molekyyli, joka on polypeptidi, jonka massa on suurempi kuin 6 x 10 ³ daltonia. Proteiinin rakenne muodostuu aminohappotähteistä suurina määrinä, jotka liittyvät peptidisidokseen.

Proteiinien rakenne

Näiden aineiden erottuva piirre verrattuna pienimolekyylisiin peptideihin on niiden kehitetty spatiaalinen kolmiulotteinen rakenne, jota tukee vaikutteet, joilla on eriasteinen vetovoima. Proteiineilla on nelitasoinen rakenne. Jokainen niistä on ominaispiirteitä.

Molekyylien primäärisen organisoinnin perustana on aminohapposekvenssi, jonka rakenne tunnistaa proteiinin xantoproteiinireaktio. Tällainen rakenne on säännöllisesti toistuva peptidisidos -HN-CH-CO-, ja selektiivinen osa on sivuketjuradikaalit aminokarboksyylihapoissa. Ne määrittävät aineen ominaisuudet kokonaisuutena tulevaisuudessa.

Primaarisen proteiinin rakennetta pidetään melko voimakkaana, mikä johtuu voimakkaiden kovalenttisten vuorovaikutusten esiintymisestä peptidisidoksissa. Seuraavien tasojen muodostuminen tapahtuu alkuvaiheessa olevien merkkien mukaan.

Toisiorakenteen muodostuminen on mahdollista johtuen aminohapposekvenssin kiertämisestä helixiksi, jossa vetysidokset muodostuvat kierrosten välillä.

Molekyylin organisoitumisen tertiäärinen taso muodostuu, kun yksi osa helixistä asetetaan päällekkäin muiden fragmenttien kanssa kaikkien mahdollisten sidosten välityksellä vety-, disulfidi-, kovalenttisten tai ionisten yhdisteiden kanssa. Tämän seurauksena yhdistykset saadaan pallomaisten pallojen muodossa.

Tertiääristen rakenteiden alueellinen järjestely kemiallisten sidosten muodostamiseksi niiden välillä johtaa molekyylin äärellisten lajien muodostumiseen tai kvaternaariseen tasoon.

Aminohapot

He ovat vastuussa proteiinien kemiallisista ominaisuuksista. Polypeptidejä on noin 20 tärkeintä aminohappoa eri sekvensseissä. Tämä sisältää myös harvinaisia aminokarboksyylihappoja hydroksiproliinin ja hydroksy- lysiinin muodossa, jotka ovat peräisin perustapeptideistä.

Xantoproteiinin proteiinin tunnistusreaktion merkkinä yksittäisten aminohappojen läsnäolo antaa muutoksen reagenssien värissä, mikä viittaa siihen, että niiden koostumuksessa on tiettyjä rakenteita.

Kuten kävi ilmi, kaikki ne ovat karboksyylihappoja, joissa aminoryhmän vetyatomi korvasi.

Esimerkki molekyylin rakenteesta on glysiinin (HNH-HCH-COOH) rakennekaava, joka on yksinkertaisin aminohappo.

Tässä tapauksessa yksi CH _2- hiilivedyistä voidaan korvata pidemmällä radikaalilla, mukaan lukien bentseenirenkaan, amino-, sulfoni-, karboksiryhmät.

Mitä xantoproteiinireaktio tarkoittaa?

Proteiinien kvalitatiivisen analyysin suorittamiseksi käytetään erilaisia menetelmiä. Niihin kuuluvat reaktiot:

• Biuretovuyu, jossa on violetti värjäys;
• Ninhydrino muodostamaan siniviolettiliuoksen;
• Formaldehydi, jossa on punainen väritys;
• Sora, jossa harmaa-mustan värin saostuminen.

Kunkin menetelmän suorituksessa osoitetaan proteiinien läsnäolo ja tietyn funktionaalisen ryhmän läsnäolo molekyylissään.

Proteiiniin liittyy xantoproteiinireaktio. Sitä kutsutaan myös Mulderin hajoamiseksi. Se viittaa värireaktioihin proteiineille, joissa aromaattiset ja heterosykliset aminohapot ovat läsnä.

Tällaisen näytteen piirre on nitrausmenetelmä typen syklisten aminohappotähteiden hapolla, erityisesti nitroryhmän lisääminen bentseenirenkaaseen.

Tämän prosessin tuloksena syntyy nitroyhdisteen muodostuminen. Tämä on tärkein merkki xantoproteiinireaktiosta.

Mitkä ovat aminohapot

Tällaisella näytteellä ei voida havaita kaikkia aminokarboksyylihappoja. Xantoproteiinin proteiinin tunnistusreaktion pääasiallinen piirre on bentseenirenkaan tai heterosyklin läsnäolo aminohappomolekyylissä.

Proteiinin aminokarboksyylihapoista erotetaan kaksi aromaattista happoa, joissa on fenyyliryhmä (fenyylialaniinissa) ja hydroksifenyyliradikaali (tyrosiinissa).

Xantoproteiinireaktiolla määritetään heterosyklisen aminohapon tryptofaani, jolla on aromaattinen indoliytimi. Edellä mainittujen yhdisteiden läsnäolo proteiinissa antaa tyypillisen muutoksen testiväliaineen väreissä.

Mitä reagensseja käytetään

Xantoproteiinireaktion suorittamiseksi on välttämätöntä valmistaa 1%: n liuos munan tai kasviproteiinin kanssa.

Yleensä käytetään kananmunaa, joka on hajotettu erottamaan proteiini keltuaiselta. Liuoksen saamiseksi 1% proteiinia laimennetaan kymmenkertaisella määrällä puhdistettua vettä. Proteiinin liuottamisen jälkeen tuloksena oleva neste on suodatettava useiden kerrosten läpi. Tämä liuos tulee säilyttää viileässä paikassa.

On mahdollista suorittaa reaktio kasviproteiinin kanssa. Liuoksen valmistamiseksi käytetään vehnäjauhoja 0,04 kg: n määränä. Lisätään 0,16 l puhdistettua vettä. Ainekset sekoitetaan pulloon, joka asetetaan 24 tuntia kylmässä lämpötilassa noin + 1 ° C: n lämpötilassa. Päivän jälkeen liuosta ravistellaan, minkä jälkeen se suodatetaan ensin puuvillalla ja sitten paperinkeräsuodattimella. Tuloksena oleva neste pidetään viileässä paikassa. Tällaisessa ratkaisussa on pääasiassa albumiinijaetta.

Xantoproteiinireaktion suorittamiseksi pääasiallisena reagenssina käytetään väkevää typpihappoa. Muita reagensseja ovat liuos, jossa on 10% natriumhydroksidia tai ammoniakkia, gelatiiniliuosta ja väkevöityä fenolia.

Johtamismenetelmät

Puhtaan koeputkeen lisätään 1%: n liuos munan tai jauhoproteiinin määrästä 2 ml: n määränä. Noin 9 tippaa väkevää typpihappoa lisätään siihen niin, että flokkulointi pysähtyy. Saatu seos kuumennetaan, jolloin saadaan keltainen sakka ja vähitellen katoaa ja sen väri muuttuu liuokseksi.

Kun neste jäähtyy, putkiin lisätään noin 9 tippaa natriumhydroksidia stenochkalla, mikä on prosessin ylimäärä. Väliaineen reaktio muuttuu alkaliseksi. Koeputken sisältö muuttuu oranssiksi.

ominaisuudet

Koska ksantoproteiinia kutsutaan kvalitatiiviseksi reaktioksi proteiineille typpihapon vaikutuksen alaisena, näyte otetaan suljetun huuvan alle . Noudata kaikkia varotoimia, kun käsitellään tiivistettyjä syövyttäviä aineita.

Lämmitysprosessin aikana sisältö voidaan poistaa putkesta, joka on otettava huomioon kiinnitettäessä sitä pidikkeeseen ja valittaessa kaltevuus.

Rekrytoida väkevöityä typpihappoa ja kaustista natriumia vain lasipipetillä ja kumipääruoho, on kiellettyä ottaa suuasi.

Vertaileva reaktio fenolin kanssa

Prosessin selkeyttämiseksi ja fenyyliryhmän läsnäolon vahvistamiseksi suoritetaan samanlainen koe hydroksibentseenin kanssa.

Koeputkessa lisätään 2 ml laimennettua fenolia, sitten vähitellen stenoyylillä, lisää 2 ml väkevöityä hapon typpeä. Liuos kuumennetaan, jolloin se muuttuu keltaiseksi. Tämä reaktio on kvalitatiivinen bentseenirenkaan läsnäollessa.

Hydroksibentseenin typpihapolla tapahtuvan nitrausmenetelmän mukana seuraa paranitrofenolin ja ortotrifenolin seoksen muodostuminen suhteessa 15 - 35.

Vertailutesti gelatiinilla

Osoittamalla, että proteiinin xantoproteiinireaktio paljastaa aminohapot vain aromaattisella rakenteella, käytetään proteiineja, joilla ei ole fenoliryhmää.

Puhtaan koeputkeen lisätään 1% gelatiiniliuosta 2 ml: n määränä. Lisätään noin 9 tippaa väkevää typpihappoa. Saatu seos kuumennettiin. Liuos ei ole värjätty keltaiseksi, mikä osoittaa aromaattisen rakenteen puuttumisen. Joskus väliaineessa on lievä kellastuminen proteiinien epäpuhtauksien vuoksi.

Kemialliset yhtälöt

Proteiinien xantoproteiinireaktio tapahtuu kahdessa vaiheessa. Ensimmäisen vaiheen kaava kuvaa aminohappomolekyylin nitraus- prosessin väkevällä typpihapolla.

Esimerkki on nitro-ryhmän lisääminen tyrosiiniin nitrotyrosiinin ja dinitrotyrosiinin muodostumisen kanssa. Ensimmäisessä tapauksessa bentseenirenkaaseen on kiinnitetty yksi NO ₂ -radikaali ja toisessa yhdisteessä jo kaksi vetyatomia on korvattu NO _{2: lla} . Xantoproteiinireaktion kemiallista kaavaa edustaa tyrosiinin vuorovaikutus typpihapon kanssa nitrotyrosiinimolekyylin muodostumisen kanssa.

Nitrausprosessiin liittyy värittömän väriaineen siirtyminen keltaiseen sävyyn. Kun tämä reaktio toteutetaan tryptofaanin tai fenyylialaniinin aminohappotähteitä sisältävien proteiinien kanssa, liuoksen väri muuttuu myös.

Toisessa vaiheessa tyrosiinimolekyylin, erityisesti nitrotrotsiinin, nitraattituotteet saatetaan reagoimaan ammonium- tai natriumhydroksidin kanssa. Tuloksena on natrium- tai ammoniumsuola, jossa väri on kelta-oranssi. Tällainen reaktio liittyy siihen mahdollisuuteen, että nitrotirosiinimolekyyli siirtyy quinoidimuotoon. Myöhemmin se muodostaa nitronihapon suolan, jolla on kaksinapaisten konjugoidujen sidosten kvinonijärjestelmä.

Näin ollen proteiinien xantoproteiinireaktio päättyy. Toisen vaiheen yhtälö esitetään edellä.

tulokset

Kolmen koeputken sisältämien nesteiden analyysissä vertailuliuoksena käytetään laimennusfenolia. Aineet bentseenirenkaalla tuottavat kvalitatiivisen reaktion typpihapon kanssa. Tämän seurauksena ratkaisun väri muuttuu.

Kuten tiedetään, gelatiini sisältää kollageenin hydrolysoidussa muodossa. Tämä proteiini ei sisällä aromaattisen rakenteen aminokarboksyylihappoja. Kun vuorovaikutuksessa hapon kanssa, väliaineen väri ei muutu.

Kolmannessa testiputkessa havaitaan positiivinen xantoproteiinireaktio proteiineille. Yhteenvetona voidaan tehdä seuraava: kaikki proteiinit, joissa on aromaattinen rakenne, oli se fenyyliryhmä tai indolirengas, antavat liuoksen värin muutoksen. Tämä johtuu siitä, että muodostuu nitroyhdisteitä, joilla on keltainen väri.

Värireaktion suorittaminen osoittaa monimuotoisen kemiallisen rakenteen olemassaolon aminohapoissa ja proteiineissa. Esimerkki gelatiinilla osoittaa, että se sisältää aminokarboksyylihappoja, joissa ei ole fenyyliryhmää tai syklistä rakennetta.

Xantoproteiinireaktion avulla on mahdollista selittää ihon keltaisuus, kun siihen kohdistuu voimakasta typpihappoa. Maito vaahto hankkii saman värin samanlaisen analyysin yhteydessä.

Lääketieteellisessä laboratoriokäytännössä tätä värinäytettä ei käytetä proteiinin havaitsemiseen virtsassa. Tämä johtuu virtsan keltaisesta värityksestä.

Xantoproteiinireaktiota on yhä enemmän käytetty määrällisesti laskemalla aminohappoja, kuten tryptofaania ja tyrosiinia, eri proteiineissa.