11_Reakcje_charakterystyczne_aminokwasow.pdf

11.

REAKCJE

CHARAKTERYSTYCZNE

AMINOKWASÓW

1. Deaminacja aminokwasów kwasem azotowym (III)

Zasada:

Aminokwasy pod wpływem kwasu azotowego (III), tworz ą cego si ę wg reakcji

pierwszej, ulegaj ą reakcji deaminacji, której produktami s ą : azot cz ą steczkowy

(wydzielaj ą cy si ę w formie gazowej) oraz odpowiedni hydroksykwas. Deami-

nacja

-aminokwasu przebiega zgodnie z drug ą reakcj ą przedstawion ą poni Ŝ ej:

Reakcja 1

NaNO 2 CH 3 COOH

HNO 2 CH 3 COONa

Reakcja 2

COOH

HNO 2

H C

COOH N 2 H 2 O

NH 2

Reakcja ta jest podstaw ą w gazometrycznej metodzie ilo ś ciowego oznaczania

-aminokwasów metod ą van Slyke’a.

Wykonanie:

W probówce zmiesza ć :

– 1 ml 10% roztworu NaNO 2 (azotanu (III) sodowego),

– 1 ml 2 M roztworu CH 3 COOH – odczeka ć , a Ŝ zmniejszy si ę wydzielanie

gazu o Ŝ ółtej barwie i ostrej woni (tlenki azotu), po czym dopiero doda ć do

probówki:

– 2 ml 1% roztworu glicyny lub innego

-aminokwasu i obserwowa ć wydziela-

nie si ę produktu gazowego reakcji deaminacji.

2. Wykrywanie aminokwasów aromatycznych,

reakcja ksantoproteinowa

Zasada:

Aminokwasy aromatyczne – zarówno wolne, jak i zwi ą zane w białku – ulegaj ą

nitrowaniu, tworz ą c nitrowe pochodne o barwie Ŝ ółtej. Tylko sporadycznie

mo Ŝ na nitrowa ć zwi ą zki aromatyczne samym st ęŜ onym kwasem azotowym (V).

Udaje si ę to w przypadku zwi ą zków o skondensowanych pier ś cieniach, np. an-

tracenu, oraz w przypadku dwóch aminokwasów, tyrozyny i tryptofanu. Reak-

cja z tyrozyn ą przebiega według nast ę puj ą cego schematu:

COOH

NH 3 +

HNO 3

H 2 O

O 2 N

NO 2

W reakcjach nitrowania innych zwi ą zków aromatycznych, w tym równie Ŝ feny-

loalaniny, najcz ęś ciej wykorzystywanym azotowym elektrofilem jest kation ni-

troniowy, NO 2 + . Jon nitroniowy powstaje z kwasu azotowego (V) pod wpły-

wem katalizuj ą cego protonu, dostarczanego przez kwas siarkowy, zgodnie z re-

akcj ą :

H O

+ N

O -

H +

+ HSO 4 -

H O

+ N

O -

+ N

H 2 O

nitroniowy

jon

kwas azotowy

uprotonowany

kwas azotowy (V)

Uprotonowany kwas azotowy po odł ą czeniu cz ą steczki wody przechodzi w jon

nitroniowy. W praktyce podczas reakcji nitrowania stosuje si ę tzw. mieszanin ę

nitruj ą c ą , która składa si ę ze st ęŜ onego kwasu azotowego (V) oraz ze st ęŜ onego

kwasu siarkowego (w stosunku 1:3 v/v). W ś rodowisku zasadowym barwa ni-

trowych pochodnych aminokwasów pogł ę bia si ę do Ŝ ółtopomara ń czowej, skut-

kiem utworzenia soli.

Wykonanie:

Przygotowa ć trzy probówki, do których nale Ŝ y odmierzy ć po 1 ml:

– 1% roztworu tyrozyny – do pierwszej,

– 1% roztworu glicyny – do drugiej probówki,

– 1% roztworu białka (albuminy, owoalbuminy, Ŝ elatyny lub rozcie ń czonej su-

rowicy) – do trzeciej.

Do wszystkich probówek doda ć po 1 ml st ęŜ onego kwasu azotowego (V)

i ogrzewa ć 5 minut we wrz ą cej ła ź ni wodnej.

Zaobserwowa ć , w których probówkach roztwór zabarwił si ę na Ŝ ółto.

Nast ę pnie wszystkie probówki nale Ŝ y ozi ę bi ć pod bie Ŝą c ą wod ą i doda ć po

4 ml 20% roztworu NaOH (reakcja silnie egzotermiczna!).

Zaobserwowa ć , w których probówkach roztwór zabarwi si ę na kolor

Ŝ ółtopomara ń czowy. Zinterpretowa ć uzyskane wyniki.

3. Wykrywanie pier ś cienia indolowego w tryptofanie

Zasada:

W ś rodowisku kwa ś nym tryptofan reaguje z aldehydami, mi ę dzy innymi z kwa-

sem glioksalowym (reakcja Adamkiewicza-Hopkinsa) lub aldehydem mrów-

kowym (reakcja Voisseneta), daj ą c barwne produkty kondensacji. W kwa ś nych

hydrolizatach peptydów lub białek wynik tej reakcji jest ujemny, poniewa Ŝ

tryptofan podczas kwa ś nej hydrolizy ulega zniszczeniu.

COOH

NH 3 +

H 2 O

Wykonanie:

Przygotowa ć trzy probówki, do których nale Ŝ y odmierzy ć po 1 ml:

– 1% roztworu tryptofanu – do pierwszej,

– 1% roztworu glicyny – do drugiej,

– 2% roztworu białka (jaja kurzego, albuminy, Ŝ elatyny lub rozcie ń czonej su-

rowicy) – do trzeciej.

Do wszystkich probówek doda ć 0,5 ml kwasu glioksalowego (lub formaliny)

i wymiesza ć .

· W ka Ŝ dej próbie podwarstwi ć 1 ml st ęŜ onego kwasu siarkowego – dodaj ą c

kwas powoli, po ś ciance lekko przechylonej probówki, której nie nale Ŝ y

wstrz ą sa ć . Ogrzewa ć we wrz ą cej ła ź ni do 2 minut.

Pojawienie si ę czerwonofioletowego pier ś cienia na granicy faz oznacza do-

datni wynik na obecno ść tryptofanu.

Zinterpretowa ć uzyskane wyniki.

4. Wykrywanie układu guanidynowego w argininie, reakcja

Sakaguchiego

Zasada:

Grupa guanidynowa argininy w obecno ś ci utleniacza bromianu (I) w ś rodowi-

sku zasadowym tworzy z a-naftolem barwny, pomara ń czowoczerwony produkt

i uwalnia si ę amoniak. W razie dłu Ŝ szego działania NaBrO nast ę puje odbarwie-

nie roztworu, poniewa Ŝ barwny produkt utlenia si ę dalej. Dodanie roztworu

mocznika (40%) stabilizuje utworzony barwnik. Reakcja ta wykorzystywana

jest do ilo ś ciowego oznaczenia argininy w białkach, szczególnie bogatych w ten

aminokwas.

O H

N H

H 2 N C

N H (C H 2 ) 3 C

N H 2

C O O -

N aBrO

H 2 N

N H (C H 2 ) 3 C

C O O -

N aBr N H 3

N H 2

2 N H 3 + 3 N aBrO

N 2 + 3H 2 O + 3N aBr

Wykonanie:

Przygotowa ć trzy probówki, do których nale Ŝ y odmierzy ć po 1 ml:

– 0,1% roztworu argininy – do pierwszej,

– 1% roztworu glicyny – do drugiej,

– 1% roztworu białka (jaja kurzego, albuminy, Ŝ elatyny lub rozcie ń czonej su-

rowicy) – do trzeciej.

Do wszystkich probówek doda ć po:

– 1 ml 10% roztworu NaOH, a nast ę pnie po 2–3 krople 0,2% alkoholowego

roztworu

-naftolu (odczynnik Molischa), ka Ŝ d ą prób ę dokładnie wymiesza ć .

Do wszystkich prób doda ć po 0,25 ml bromianu (I) sodowego, dokładnie

wymiesza ć i doda ć po: 0,5 ml 40% roztworu mocznika w celu stabilizacji po-

jawiaj ą cego si ę pomara ń czowoczerwonego barwnika.

Zinterpretowa ć uzyskane wyniki.

5. Wykrywanie pier ś cienia imidazolowego w histydynie,

reakcja Pauly’ego

Zasada:

Pier ś cie ń imidazolowy histydyny w ś rodowisku zasadowym ulega reakcji

sprz ę gania z jonem p-sulfobenzenodiazoniowym, której produktem jest poma-

ra ń czowy barwnik azowy, powstaj ą cy zgodnie z przedstawionym schematem:

C O O -

N H 2

C O 2

+ 2

- O 3 S

N +

N N aC O 3

H 2 O

C O O -

N H 2

N aO 3 S

S O 3 N a

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: