Качественные реакции обнаружения белков в биологических объектах

Биуретовая реакция – обнаруживает пептидные связи. При добавлении иона Си(+2) в щелочной среде сопровождается развитием цветной фиолетовой окраски. Интенсивность окраски пропорциональна количеству пептидных связей(содержанию белка в биологической жидкости). В биохимической лабораторной диагностике на основе биуретовой реакции используют методики Фолина или Лоури.

Ксантопротеиновая реакция- при действии азотной кислоты и последующем нагревании смеси получается осадок желтого цвета. Обнаруживает ароматические аминокислоты в составе белка (фенилаланин и тирозин)

Подробно методики приведены в «Практикуме по биоорганической химии»

авторы Каминская Л.А., Перевалов С.Г.

Приложение. История развития химии белков

Термин белковый (albumineise) был впервые применен французским химиком Ф. Кене в 1747 г. Так стали называть все биологические жидкости организма по аналогии с яичным белком. «Энциклопедия» Д. Дидро и Ж. Д^' Аламбера в 1751 году именно так объясняла этот термин. В дальнейшем начались систематические исследования белков. В 1777г. А. Тувенеель, работавший в С-Петербурге, назвал творог белковой частью молока. В тот же период французский химик А. Фуркруа доказал единую химическую природу белков растительного и животного происхождения.

В 1803 г. физик и химик Дж. Дальтон(ему принадлежит формулировка закона кратных отношений, исследование газовых законов и описание дефекта цветового зрения) отнес белки к азотсодержащим соединениям. В 1810г. известный всем школьникам Ж. Гей-Люссак провел химический анализ фибрина крови. Предполагают, что первым провел гидролиз белков А. Браконно в 1820 г. и получил аминокислоты, в том числе глицин и лейцин.

Первая теория строения белков принадлежит химику Г. Мульдеру, он сформулировал ее в 1836г.Он предположил, что существует минимальная структурная единица, из которой простроены все белки, и назвал ее протеином.

Позднее теория была опровергнута, но термин остался и прочно вошел не только в научный язык химиков.

В книге Д.И.Меделева(2-е изд. СанктПетербург, Изд. Товарищества «Общественная польза» 1863г.), упоминаются термины белки и протеиновые вещества:

«Из органическихъ веществъ общи всемъ организмамъ протеновыи или белковыя вещества, отличающиеся сложным составомъ, способностью легко изменяться и даже способствовать измененiю других веществъ. Белковое вещество, производящее эти изменения, называется ферментомъ» (сохранено правописание ).

Близок к открытию структуры белка был российский биохимик А.В. Данилевский

(1838 – 1923), который много занимался изучением ферментов и проблемой питания.

В 1902 г. работы Т. Курциуса по синтезу пептидов привели к созданию пептидной гипотезы: «все белки состоят из аминокислот, соединенных между собой связью

–СО-NH»

Окончательно «пептидную теорию» сформулировали Э.Фишер и В. Гофмейстер (Нобелевская премия Э. Фишера 1902 г.)

Строение пептидной группы стало возможным изучить после открытия метода рентгеноструктурного анализа.

Теорию строения а- спирали - и термин «вторичная структура» белка создал лауреат Нобелевских премий Л.Полинг (1951г. совместно с Р. Кори). Структура «складчатый» лист исторически была открыта раньше У. Астбери в

1941 г. при рентгеноструктурных исследованиях белка кератина

Термин «четвертичная» структура был введен в 1958 г. английским кристаллографом Дж. Берналом в дополнение к принятым понятиям первичной, вторичной, и третичной структуры, а в 1965г. Ж. Моно ввел понятие «протомер» для названия наименьшей структурной единицы сложной белковой молекулы(чаще теперь называют «субъединица»)

Метод рентгеноструктурного анализа долгое время оставался самым точным для расшифровки пространственного строения белка: в 1936г Дороти Ходжкин исследовала и предложила пространственную структуру инсулина, в 1960 –Д.К.Кендрью – пространственное строение миоглобина. Сейчас используются компьютерное моделирование и приборные методы исследования: методы ЯМР

(ядерного магнитного резонанса), ПМР протонного магнитного резонанса).

Приложение

Общий список аминокислот и сокращенные обозначения (лат)

Алифатические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Аланин (Ala), Валин (Val), Глицин (Gly), Изолейцин Ile). Лейцин (Leu)

Ароматические аминокислоты моноаминокарбоновые

Тирозин (Tyr), Фенилаланин (Phe)

Гетероциклические ароматические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Гистидин (His), Триптофан (Trp)

Циклическая аминокислота

Пролин(Pro)

Моноаминодикарбоновые аминокислоты и их амиды

Аспарагиновая (Asp), Аспарагин (Asn), Глутаминовая (Glu), Глутамин (Gln)

Диаминомонокарбоновые кислоты

Аргинин (Arg), Лизин (Lys), Оргинитин(не входит в состав белков)

Гидроксисодержащие алифатические аминокислоты

Серин (Ser), Треонин (Thr)

Серусодержащие алифатические аминокислоты

Метионин (Met), Цистеин (Cys)

Гидрофобные аминокислоты:

Аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, пролин, триптофан, фенилаланин.

Гидрофильные аминокислоты:

Аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, гистидин, глутаминовая кислота, глутамин, лизин. серин, тирозин, треонин, фенилаланин

Дата добавления: 2014-01-07