Բազմաթիվ սննդամթերքի որակական բաղադրությունը հաստատելու համար օգտագործվում է սպիտակուցի համար քսանտոպրոտեինային ռեակցիան: Միացության մեջ արոմատիկ ամինաթթուների առկայությունը դրական գույնի փոփոխություն կտա փորձանմուշին:
Ինչ է սպիտակուցը
Այն նաև կոչվում է սպիտակուց, որը կենդանի օրգանիզմի համար շինանյութ է։ Սպիտակուցները պահպանում են մկանների ծավալը, վերականգնում են տարբեր օրգանների վնասված և մեռած հյուսվածքային կառուցվածքները՝ լինեն դրանք մազեր, մաշկ կամ կապաններ: Նրանց մասնակցությամբ արտադրվում են արյան կարմիր բջիջներ, կարգավորվում է իմունային համակարգի բազմաթիվ հորմոնների և բջիջների բնականոն գործունեությունը։
Սա բարդ մոլեկուլ է, որը 6103 դալտոնից ավելի զանգված ունեցող պոլիպեպտիդ է: Սպիտակուցի կառուցվածքը ձևավորվում է մեծ քանակությամբ ամինաթթուների մնացորդներով՝ կապված պեպտիդային կապով։
Սպիտակուցի կառուցվածք
Այս նյութերի տարբերակիչ առանձնահատկությունը ցածր մոլեկուլային քաշի պեպտիդների համեմատությամբ նրանց զարգացած տարածական եռաչափ կառուցվածքն է, որն ապահովված է տարբեր ազդեցություններով:գրավչության աստիճանը. Սպիտակուցներն ունեն չորս մակարդակի կառուցվածք։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները։
Նրանց մոլեկուլների առաջնային կազմակերպումը հիմնված է ամինաթթուների հաջորդականության վրա, որի կառուցվածքը ճանաչվում է սպիտակուցի նկատմամբ քսանտոպրոտեինի ռեակցիայի միջոցով։ Նման կառուցվածքը պարբերաբար կրկնվող պեպտիդային կապ է՝ HN-CH-CO-, իսկ ամինոկարբոքսիլաթթուների կողային շղթայի ռադիկալները ընտրովի մասն են: Հենց նրանք են ապագայում որոշում նյութի հատկությունները որպես ամբողջություն։
Առաջնային սպիտակուցային կառուցվածքը համարվում է բավականաչափ ամուր, դա պայմանավորված է պեպտիդային կապերում ուժեղ կովալենտային փոխազդեցությունների առկայությամբ: Հետագա մակարդակների ձևավորումը տեղի է ունենում կախված սկզբնական փուլում հաստատված նշաններից:
Երկրորդական կառուցվածքի ձևավորումը հնարավոր է ամինաթթուների հաջորդականության պարույրի մեջ ոլորելու շնորհիվ, որում ջրածնային կապեր են հաստատվում պտույտների միջև։
Մոլեկուլի կազմակերպման երրորդական մակարդակը ձևավորվում է, երբ պարույրի մի մասը դրվում է այլ բեկորների վրա՝ դրանց միջև բոլոր տեսակի կապերի առաջացումով՝ ջրածնի, դիսուլֆիդային, կովալենտային կամ իոնային միացությամբ: Արդյունքը գնդիկների տեսքով ասոցիացիաներ են։
Երրորդական կառուցվածքների տարածական դասավորությունը նրանց միջև քիմիական կապերի ձևավորմամբ հանգեցնում է մոլեկուլի վերջնական ձևի կամ չորրորդական մակարդակի ձևավորմանը։
Ամինաթթուներ
Նրանք որոշում են սպիտակուցների քիմիական հատկությունները։ Կան մոտ 20 հիմնական ամինաթթուներ,ներառված են պոլիպեպտիդների կազմի մեջ տարբեր հաջորդականությամբ: Սա ներառում է նաև հազվագյուտ ամինոկարբոքսիլաթթուներ՝ հիդրօքսիպրոլինի և հիդրօքսիլիզինի տեսքով, որոնք հիմնական պեպտիդների ածանցյալներ են։
Որպես սպիտակուցի ճանաչման xantoprotein ռեակցիայի նշան՝ առանձին ամինաթթուների առկայությունը հանգեցնում է ռեագենտների գույնի փոփոխության, ինչը ենթադրում է դրանց բաղադրության մեջ հատուկ կառուցվածքների առկայություն։
Ինչպես պարզվեց, դրանք բոլորը կարբոքսիլաթթուներ են, որոնցում ջրածնի ատոմը փոխարինվել է ամինոխմբով։
Մոլեկուլի կառուցվածքի օրինակ է գլիցինի (HNH− HCH− COOH) կառուցվածքային բանաձևը՝ որպես ամենապարզ ամինաթթու։
Այս դեպքում ջրածիններից մեկը CH2- ածխածինը կարող է փոխարինվել ավելի երկար ռադիկալով, ներառյալ բենզոլային օղակը, ամին, սուլֆո, կարբոքսի խմբերը:
Ինչ է նշանակում xantoprotein ռեակցիան
Սպիտակուցների որակական անալիզի համար օգտագործվում են տարբեր մեթոդներ։ Դրանք ներառում են ռեակցիաներ՝
- բիուրետ մանուշակագույն գունավորմամբ;
- նինհիդրին՝ կապույտ-մանուշակագույն լուծույթ ձևավորելու համար;
- ֆորմալդեհիդ կարմիր ներկումով;
- Մոխրագույն-սև նստվածքով փայլաթիթեղ:
Յուրաքանչյուր մեթոդ իրականացնելիս ապացուցվում է սպիտակուցների և դրանց մոլեկուլում որոշակի ֆունկցիոնալ խմբի առկայությունը։
Գոյություն ունի քսանտոպրոտեինային ռեակցիա սպիտակուցին: Այն նաև կոչվում է Մալդերի թեստ։ Այն վերաբերում է գունային ռեակցիաներին սպիտակուցների վրա, ներսորոնք արոմատիկ և հետերոցիկլիկ ամինաթթուներ են։
Նման փորձարկման առանձնահատկությունն է ազոտաթթուով ցիկլային ամինաթթուների մնացորդների նիտրացման գործընթացը, մասնավորապես, բենզոլային օղակին նիտրո խմբի ավելացումը։
Այս գործընթացի արդյունքը նիտրոմիացության առաջացումն է, որը նստում է: Սա xantoprotein ռեակցիայի հիմնական նշանն է:
Ինչ ամինաթթուներ են որոշվում
Ոչ բոլոր aminocarboxylic թթուները կարող են հայտնաբերվել այս թեստի միջոցով: Սպիտակուցների ճանաչման xantoprotein ռեակցիայի հիմնական առանձնահատկությունը ամինաթթվի մոլեկուլում բենզոլային օղակի կամ հետերոցիկլի առկայությունն է։
Սպիտակուց ամինոկարբոքսիլաթթուներից առանձնացվում են երկու անուշաբույր թթուներ, որոնցում կա ֆենիլ խումբ (ֆենիլալանինում) և հիդրօքսիֆենիլ ռադիկալ (թիրոզինում):
Քսանտոպրոտեինային ռեակցիան օգտագործվում է հետերոցիկլիկ ամինաթթվի տրիպտոֆանին որոշելու համար, որն ունի անուշաբույր ինդոլի միջուկ: Վերոնշյալ միացությունների առկայությունը սպիտակուցում տալիս է փորձարկման միջավայրի գունային բնորոշ փոփոխություն:
Ինչ ռեագենտներ են օգտագործվում
Քսանտոպրոտեինի ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ է պատրաստել ձվի կամ բուսական սպիտակուցի 1% լուծույթ:
Սովորաբար օգտագործեք հավի ձու, որը կոտրվում է սպիտակուցը դեղնուցից ավելի առանձնացնելու համար: Լուծույթ ստանալու համար 1% սպիտակուցը նոսրացնում են մաքրված ջրի տասնապատիկ քանակությամբ։ Սպիտակուցը լուծելուց հետո ստացված հեղուկը պետք է զտվի շղարշի մի քանի շերտերի միջով։Այս լուծույթը պետք է պահել զով տեղում։
Ռեակցիան կարող եք իրականացնել բուսական սպիտակուցով։ Լուծույթը պատրաստելու համար օգտագործվում է ցորենի ալյուր՝ 0,04 կգ քանակով։ Ավելացնել 0,16լ մաքրված ջուր։ Բաղադրիչները խառնվում են կոլբայի մեջ, որը 24 ժամ դրվում է մոտ + 1 °C ջերմաստիճանով սառը տեղում։ Մեկ օր անց լուծույթը թափահարում են, որից հետո այն զտում են նախ բամբակով, իսկ հետո՝ թղթե ծալքավոր ֆիլտրով։ Ստացված հեղուկը պահվում է սառը տեղում։ Նման լուծույթում հիմնականում կա ալբումինի ֆրակցիա։
Քսանտոպրոտեինային ռեակցիան իրականացնելու համար որպես հիմնական ռեագենտ օգտագործվում է խտացված ազոտաթթու: Լրացուցիչ ռեակտիվներն են 10% նատրիումի հիդրօքսիդի կամ ամոնիակի լուծույթը, ժելատինի լուծույթը և ոչ խտացված ֆենոլը։
Մեթոդաբանություն
Մաքուր փորձանոթի մեջ ավելացրեք ձվի սպիտակուցի կամ ալյուրի 1% լուծույթ 2 մլ քանակությամբ: Դրան ավելացվում է մոտ 9 կաթիլ խտացված ազոտական թթու, որպեսզի փաթիլները չընկնեն: Ստացված խառնուրդը տաքացնում են, արդյունքում նստվածքը դեղնում է և աստիճանաբար անհետանում, իսկ գույնը վերածվում է լուծույթի։
Երբ հեղուկը սառչում է, պատի երկայնքով փորձանոթին ավելացվում է մոտ 9 կաթիլ խտացված նատրիումի հիդրօքսիդ, որը գործընթացի համար ավելցուկ է: Միջավայրի ռեակցիան դառնում է ալկալային։ Խողովակի պարունակությունը դառնում է նարնջագույն։
Հատկություններ
Քանի որ քսանտոպրոտեինը կոչվում է որակական ռեակցիա սպիտակուցների նկատմամբազոտական թթվի ազդեցությամբ, այնուհետև փորձարկումն իրականացվում է ներառված գոլորշի կափարիչի տակ: Խտացված կաուստիկ նյութերի հետ աշխատելիս պահպանեք անվտանգության բոլոր միջոցները։
Ջեռուցման ընթացքում խողովակի պարունակությունը կարող է դուրս պրծնել, ինչը պետք է հաշվի առնել այն ամրակում ամրացնելիս և թեքություն ընտրելիս:
Խիտացված ազոտաթթվի և նատրիումի հիդրօքսիդի ընդունումը պետք է կատարվի միայն ապակե խողովակով և ռետինե լամպով, արգելվում է մուտքագրել բերանով։
Համեմատական ռեակցիա ֆենոլի հետ
Գործընթացը լուսաբանելու և ֆենիլ խմբի առկայությունը հաստատելու համար նմանատիպ փորձարկում է իրականացվում հիդրօքսիբենզոլով։
2 մլ նոսրացված ֆենոլ լցրեք փորձանոթի մեջ, ապա աստիճանաբար պատի երկայնքով ավելացրեք 2 մլ խտացված ազոտական թթու։ Լուծույթը ենթարկվում է տաքացման, ինչի արդյունքում այն դեղնում է։ Այս ռեակցիան որակական է բենզոլային օղակի առկայության համար։
Ազոտական թթուով հիդրօքսիբենզոլի նիտրացման գործընթացը ուղեկցվում է պարանիտրոֆենոլի և օրթոնիտրոֆենոլի խառնուրդի առաջացմամբ՝ 15-ից 35 տոկոս հարաբերակցությամբ։
Ժելատինի համեմատություն
Ապացուցելու համար, որ քսանտոպրոտեինային ռեակցիան սպիտակուցին հայտնաբերում է միայն անուշաբույր կառուցվածքով ամինաթթուներ, օգտագործվում են սպիտակուցներ, որոնք չունեն ֆենոլային խումբ:
Մաքուր փորձանոթի մեջ ներմուծեք 1% ժելատինի լուծույթ 2 մլ քանակությամբ: Դրան ավելացվում է մոտ 9 կաթիլ խտացված ազոտական թթու։ Ստացված խառնուրդը տաքացվում է։ Լուծումը չի դեղնում, ինչն ապացուցում է բացակայությունըամինաթթուներ՝ անուշաբույր կառուցվածքով. Սպիտակուցի կեղտերի առկայության պատճառով երբեմն նկատվում է միջավայրի թեթև դեղնացում:
Քիմիական հավասարումներ
Քսանտոպրոտեինների ռեակցիան սպիտակուցներին տեղի է ունենում երկու փուլով. Առաջին փուլի բանաձևը նկարագրում է ամինաթթվի մոլեկուլի նիտրացման գործընթացը՝ օգտագործելով կենտրոնացված ազոտաթթու։
Օրինակ է նիտրոխմբի ավելացումը թիրոզինին՝ նիտրոտիրոզին և դինիտրոտիրոզին ձևավորելու համար: Առաջին դեպքում մեկ NO2-ռադիկալ կցվում է բենզոլի օղակին, իսկ երկրորդ դեպքում ջրածնի երկու ատոմները փոխարինվում են NO2-ով:. Քսանտոպրոտեինային ռեակցիայի քիմիական բանաձևը ներկայացված է թիրոզինի և ազոտաթթվի փոխազդեցությամբ՝ առաջացնելով նիտրոտիրոզինի մոլեկուլ:
Նիտրացման պրոցեսն ուղեկցվում է անգույն գույնի անցումով դեղին երանգի։ Տրիպտոֆանի կամ ֆենիլալանինի ամինաթթուների մնացորդներ պարունակող սպիտակուցների հետ նմանատիպ ռեակցիա իրականացնելիս լուծույթի գույնը նույնպես փոխվում է։
Երկրորդ փուլում թիրոզինի մոլեկուլի նիտրացման արտադրանքները, մասնավորապես նիտրոտիրոզինը, փոխազդում են ամոնիումի կամ նատրիումի հիդրօքսիդի հետ։ Արդյունքը նատրիումի կամ ամոնիումի աղն է, որը դեղին-նարնջագույն գույն ունի։ Այս ռեակցիան կապված է նիտրոտիրոզինի մոլեկուլի քինոիդ ձևի անցնելու ունակության հետ։ Հետագայում դրանից առաջանում է ազոտաթթվի աղ, որն ունի կրկնակի խոնարհված կապերի քինոնային համակարգ։
Այսպես է ավարտվում քսանտոպրոտեինների ռեակցիան սպիտակուցներին: Հավասարում երկուփուլը ներկայացված է վերևում։
Արդյունքներ
Երեք փորձանոթներում պարունակվող հեղուկների վերլուծության ժամանակ նոսր ֆենոլը ծառայում է որպես հղման լուծույթ։ Բենզոլային օղակ ունեցող նյութերը որակական ռեակցիա են տալիս ազոտական թթվի հետ։ Արդյունքում լուծույթի գույնը փոխվում է։
Ինչպես գիտեք, ժելատինը ներառում է կոլագենը հիդրոլիզացված տեսքով: Այս սպիտակուցը չի պարունակում անուշաբույր ամինոկարբոքսիլաթթուներ։ Թթվի հետ փոխազդելիս միջավայրի գույնի փոփոխություն չի նկատվում։
Երրորդ փորձանոթում նկատվում է դրական քսանտոպրոտեին ռեակցիա սպիտակուցների նկատմամբ։ Եզրակացությունը կարելի է անել հետևյալ կերպ՝ անուշաբույր կառուցվածք ունեցող բոլոր սպիտակուցները՝ լինի դա ֆենիլ խումբ, թե ինդոլի օղակ, գունային փոփոխություն են հաղորդում լուծույթին։ Դա պայմանավորված է դեղին նիտրոմիացությունների առաջացմամբ:
Գունային ռեակցիայի իրականացումը ապացուցում է ամինաթթուների և սպիտակուցների մեջ տարբեր քիմիական կառուցվածքների առկայությունը: Ժելատինի օրինակը ցույց է տալիս, որ այն պարունակում է ամինկարբոքսիլաթթուներ, որոնք չունեն ֆենիլ խումբ կամ ցիկլային կառուցվածք։
Քսանտոպրոտեինի ռեակցիան կարող է բացատրել մաշկի դեղնացումը, երբ դրա վրա քսում են ուժեղ ազոտաթթու: Կաթնային փրփուրը կստանա նույն գույնը, երբ դրա հետ նման անալիզ կատարվի։
Բժշկական լաբորատոր պրակտիկայում այս գունավոր նմուշը չի օգտագործվում մեզի մեջ սպիտակուցը հայտնաբերելու համար: Դա պայմանավորված է հենց մեզի դեղին գույնով:
Քսանտոպրոտեինային ռեակցիան ավելի ու ավելի է օգտագործվում տարբեր սպիտակուցներում ամինաթթուների քանակականացման համար, ինչպիսիք են տրիպտոֆանը և թիրոզինը:
