لتحديد التركيب النوعي للعديد من المنتجات الغذائية ، يتم استخدام تفاعل البروتين xantoprotein للبروتين. سيعطي وجود الأحماض الأمينية العطرية في المركب تغيرًا إيجابيًا في اللون لعينة الاختبار.
ما هو البروتين
يطلق عليه أيضًا البروتين ، وهو مادة بناء لكائن حي. تحافظ البروتينات على حجم العضلات ، وترمم الأنسجة المصابة والميتة لمختلف الأعضاء ، سواء كانت الشعر أو الجلد أو الأربطة. بمشاركتهم ، يتم إنتاج خلايا الدم الحمراء ، ويتم تنظيم الأداء الطبيعي للعديد من الهرمونات وخلايا الجهاز المناعي.
هذا جزيء معقد ، وهو متعدد الببتيد بكتلة أكبر من 6103دالتون. يتكون هيكل البروتين من بقايا الأحماض الأمينية بكميات كبيرة ، متصلة بواسطة رابطة الببتيد.
هيكل البروتين
السمة المميزة لهذه المواد بالمقارنة مع الببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض هي هيكلها المكاني ثلاثي الأبعاد المطور ، المدعوم بتأثيرات من مختلفدرجة الجاذبية. البروتينات لها هيكل من أربعة مستويات. كل منهم له خصائصه الخاصة.
يعتمد التنظيم الأساسي لجزيئاتها على تسلسل الأحماض الأمينية ، والتي يتم التعرف على هيكلها من خلال تفاعل البروتين xantoprotein مع البروتين. مثل هذا الهيكل عبارة عن رابطة ببتيدية متكررة بشكل دوري - HN-CH-CO- ، وجذور السلسلة الجانبية في الأحماض aminocarboxylic هي الجزء الانتقائي. هم الذين يحددون خصائص المادة ككل في المستقبل.
تعتبر بنية البروتين الأولية قوية بدرجة كافية ، ويرجع ذلك إلى وجود تفاعلات تساهمية قوية في روابط الببتيد. يحدث تكوين المستويات اللاحقة اعتمادًا على العلامات الموضوعة في المرحلة الأولية.
يمكن تكوين بنية ثانوية بسبب التواء تسلسل الأحماض الأمينية إلى دوامة ، حيث يتم إنشاء روابط هيدروجينية بين المنعطفات.
يتشكل المستوى الثالث لتنظيم الجزيء عندما يتم فرض جزء واحد من اللولب على أجزاء أخرى مع ظهور جميع أنواع الروابط بينها ، بمركب هيدروجين أو ثنائي كبريتيد أو تساهمي أو أيوني. والنتيجة هي ارتباطات في شكل كريات.
الترتيب المكاني للهياكل الثلاثية مع تكوين روابط كيميائية بينها يؤدي إلى تكوين الشكل النهائي للجزيء أو المستوى الرباعي.
أحماض أمينية
يحددون الخصائص الكيميائية للبروتينات. هناك حوالي 20 حمضًا أمينيًا رئيسيًا ،المدرجة في تكوين عديد الببتيدات في تسلسلات مختلفة. يتضمن هذا أيضًا الأحماض الأمينية الكربوكسيلية النادرة في شكل هيدروكسي برولين وهيدروكسيليسين ، وهي مشتقات من الببتيدات الأساسية.
كدليل على تفاعل البروتين xantoprotein للتعرف على البروتين ، فإن وجود الأحماض الأمينية الفردية يعطي تغيرًا في لون الكواشف ، مما يشير إلى وجود هياكل محددة في تكوينها.
كما اتضح ، كلها أحماض كربوكسيلية ، حيث تم استبدال ذرة الهيدروجين بمجموعة أمينية.
مثال على بنية الجزيء هو الصيغة البنائية للجليسين (HNH− HCH− COOH) كأبسط حمض أميني.
في هذه الحالة ، أحد الهيدروجين CH2- يمكن استبدال الكربون بجذر أطول ، بما في ذلك حلقة بنزين ، ومجموعات أمينية ، وسولفو ، وكربوكسي.
ماذا يعني تفاعل البروتين xantoprotein
تستخدم طرق مختلفة لتحليل البروتين النوعي. وتشمل هذه التفاعلات:
- بيوريه مع تلوين بنفسجي ؛
- نينهيدرين لتشكيل محلول أزرق بنفسجي ؛
- الفورمالديهايد مع تلطيخ أحمر
- احباط مع ترسيب رمادي اسود
عند تنفيذ كل طريقة ، تم إثبات وجود البروتينات ووجود مجموعة وظيفية معينة في جزيءها.
هناك تفاعل البروتين xantoprotein للبروتين. ويسمى أيضًا اختبار مولدر. يشير إلى تفاعلات اللون على البروتينات ، فيوهي أحماض أمينية عطرية وغير متجانسة.
ميزة هذا الاختبار هي عملية نترات بقايا الأحماض الأمينية الحلقية مع حمض النيتريك ، على وجه الخصوص ، إضافة مجموعة نيترو إلى حلقة البنزين.
نتيجة هذه العملية هي تكوين مركب نيترو ، والذي يترسب. هذه هي العلامة الرئيسية لتفاعل البروتين xantoprotein.
ما هي الأحماض الأمينية التي يتم تحديدها
لا يمكن الكشف عن جميع الأحماض aminocarboxylic باستخدام هذا الاختبار. السمة الرئيسية لتفاعل xantoprotein للتعرف على البروتين هي وجود حلقة بنزين أو حلقة غير متجانسة في جزيء الأحماض الأمينية.
من البروتين الأحماض الكربوكسيلية البروتينية ، يتم عزل اثنين من الأحماض العطرية ، حيث توجد مجموعة فينيل (في فينيل ألانين) وجذر هيدروكسي فينيل (في التيروزين).
يتم استخدام تفاعل البروتين xantoprotein لتحديد الحمض الأميني الحلقية غير المتجانسة التربتوفان ، الذي يحتوي على نواة إندول عطرية. يعطي وجود المركبات المذكورة أعلاه في البروتين تغيير لون مميز لوسط الاختبار.
ما الكواشف المستخدمة
لتنفيذ تفاعل البروتين xantoprotein ، ستحتاج إلى تحضير محلول 1٪ من البيض أو البروتين النباتي.
عادة ما تستخدم بيضة دجاج مكسورة لفصل البروتين عن صفار البيض. للحصول على محلول ، يتم تخفيف 1٪ من البروتين بعشرة أضعاف كمية الماء النقي. بعد إذابة البروتين ، يجب ترشيح السائل الناتج من خلال عدة طبقات من الشاش.يجب تخزين هذا المحلول في مكان بارد.
يمكنك إجراء التفاعل مع البروتين النباتي. لتحضير المحلول ، يتم استخدام دقيق القمح بكمية 0.04 كجم. أضف 0.16 لتر من الماء النقي. تخلط المكونات في دورق ، يوضع لمدة 24 ساعة في مكان بارد بدرجة حرارة حوالي + 1 درجة مئوية. بعد يوم ، يتم رج المحلول ، وبعد ذلك يتم ترشيحه أولاً باستخدام الصوف القطني ، ثم باستخدام مرشح مطوي من الورق. يتم الاحتفاظ بالسائل الناتج في مكان بارد. في مثل هذا الحل ، يوجد بشكل أساسي جزء من الألبومين.
لإجراء تفاعل البروتين xantoprotein ، يستخدم حمض النيتريك المركز ككاشف رئيسي. الكواشف الإضافية عبارة عن محلول 10٪ هيدروكسيد الصوديوم أو الأمونيا ، محلول جيلاتين وفينول غير مركز.
المنهجية
في أنبوب اختبار نظيف أضف محلول 1٪ من بروتين البيض أو الدقيق بكمية 2 مل. يضاف إليها حوالي 9 قطرات من حمض النيتريك المركز لمنع تساقط الرقائق. يتم تسخين الخليط الناتج ، ونتيجة لذلك ، يتحول الراسب إلى اللون الأصفر ويختفي تدريجياً ، ويتحول لونه إلى المحلول.
عندما يبرد السائل ، يتم إضافة حوالي 9 قطرات من هيدروكسيد الصوديوم المركز إلى أنبوب الاختبار على طول الجدار ، وهو فائض لهذه العملية. يصبح تفاعل الوسط قلويًا. تتحول محتويات الأنبوب إلى اللون البرتقالي.
الميزات
منذ يسمى xantoprotein رد فعل نوعي للبروتينات تحتمن خلال عمل حمض النيتريك ، يتم إجراء الاختبار تحت غطاء الدخان المرفق. الامتثال لجميع تدابير السلامة عند العمل مع المواد الكاوية المركزة.
أثناء عملية التسخين ، قد يتم إخراج محتويات الأنبوب ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند تثبيتها في الحامل واختيار الميل.
يجب أن يتم أخذ حامض النيتريك المركز وهيدروكسيد الصوديوم فقط باستخدام ماصة زجاجية وبصيلة مطاطية ، ويحظر الكتابة عن طريق الفم.
تفاعل مقارن مع الفينول
لتوضيح العملية وتأكيد وجود مجموعة فينيل ، يتم إجراء اختبار مماثل باستخدام هيدروكسي بنزين.
أدخل 2 مل من الفينول المخفف في أنبوب اختبار ، ثم أضف تدريجياً على طول الجدار 2 مل من حمض النيتريك المركز. يتعرض المحلول للتسخين ، ونتيجة لذلك يتحول إلى اللون الأصفر. رد الفعل هذا نوعي لوجود حلقة بنزين.
عملية نيترة هيدروكسي بنزين مع حمض النيتريك مصحوبة بتكوين خليط من البارانيتروفينول والأورثونيتروفينول بنسبة مئوية 15 إلى 35.
مقارنة الجيلاتين
لإثبات أن تفاعل البروتين xantoprotein مع البروتين يكتشف فقط الأحماض الأمينية ذات البنية العطرية ، يتم استخدام البروتينات التي لا تحتوي على مجموعة الفينول.
أدخل محلول جيلاتين 1٪ بكمية 2 مل في أنبوب اختبار نظيف. يضاف إليها حوالي 9 قطرات من حمض النيتريك المركز. يسخن الخليط الناتج. الحل لا يتحول إلى اللون الأصفر مما يثبت الغيابأحماض أمينية ذات بنية عطرية. يُلاحظ أحيانًا اصفرار بسيط في الوسط بسبب وجود شوائب بروتينية.
المعادلات الكيميائية
يحدث تفاعل البروتين xantoprotein مع البروتينات على مرحلتين. تصف صيغة المرحلة الأولى عملية نترات جزيء الأحماض الأمينية باستخدام حمض النيتريك المركز.
مثال على ذلك هو إضافة مجموعة نيترو إلى التيروزين لتشكيل النيتروتيروزين والدينتروتيروزين. في الحالة الأولى ، يتم توصيل واحد NO2-radical بحلقة البنزين ، وفي الحالة الثانية يتم استبدال ذرتين من الهيدروجين بـ NO2. يتم تمثيل الصيغة الكيميائية لتفاعل البروتين xantoprotein من خلال تفاعل التيروزين مع حمض النيتريك لتشكيل جزيء نيتروتيروزين.
عملية النترات مصحوبة بانتقال اللون عديم اللون إلى درجة اللون الأصفر. عند إجراء تفاعل مشابه مع البروتينات التي تحتوي على بقايا الأحماض الأمينية من التربتوفان أو الفينيل ألانين ، يتغير لون المحلول أيضًا.
في المرحلة الثانية ، تتفاعل منتجات نترات جزيء التيروزين ، ولا سيما النيتروتيروسين ، مع الأمونيوم أو هيدروكسيد الصوديوم. والنتيجة هي ملح الصوديوم أو الأمونيوم ، وهو أصفر برتقالي اللون. يرتبط هذا التفاعل بقدرة جزيء النيتروتيروزين على الانتقال إلى شكل الكينويد. في وقت لاحق ، يتكون منه ملح حمض النترونيك ، والذي يحتوي على نظام كينون من الروابط المزدوجة المترافقة.
هكذا ينتهي تفاعل البروتين xantoprotein مع البروتينات. المعادلة الثانيةالمرحلة المعروضة أعلاه.
النتائج
أثناء تحليل السوائل الموجودة في ثلاثة أنابيب اختبار ، يعمل الفينول المخفف كمحلول مرجعي. المواد ذات حلقة البنزين تعطي تفاعلًا نوعيًا مع حمض النيتريك. نتيجة لذلك ، يتغير لون الحل.
كما تعلم ، يحتوي الجيلاتين على الكولاجين في شكل متحلل بالماء. لا يحتوي هذا البروتين على الأحماض الأمينية الكربوكسيلية العطرية. عند التفاعل مع الحمض لا يطرأ تغير في لون الوسط
في أنبوب الاختبار الثالث ، لوحظ تفاعل إيجابي للبروتين xantoprotein للبروتينات. يمكن استخلاص الاستنتاج على النحو التالي: جميع البروتينات ذات البنية العطرية ، سواء كانت مجموعة فينيل أو حلقة إندول ، تعطي تغييرًا في لون المحلول. هذا بسبب تكوين مركبات النيترو الصفراء.
إجراء تفاعل لوني يثبت وجود مجموعة متنوعة من التركيبات الكيميائية في الأحماض الأمينية والبروتينات. يوضح مثال الجيلاتين أنه يحتوي على أحماض أمينوكربوكسيلية لا تحتوي على مجموعة فينيل أو بنية دورية.
يمكن أن يفسر تفاعل البروتين xantoprotein اصفرار الجلد عند تطبيق حمض النيتريك القوي عليه. ستكتسب رغوة الحليب نفس اللون عند إجراء مثل هذا التحليل معها.
في ممارسة المختبرات الطبية ، لا تستخدم عينة اللون هذه لاكتشاف البروتين في البول. ويرجع ذلك إلى اللون الأصفر للبول نفسه.
أصبح تفاعل البروتين xantoprotein يستخدم بشكل متزايد لتحديد الأحماض الأمينية مثل التربتوفان والتيروزين في البروتينات المختلفة.
