IV. Аналитические, качественные реакции аминокислот и пептидов

Многие качественные реакции в настоящее время для обнаружения

a-аминокислот и пептидов.

1. Способность к образованию комплексных солей с ионами тяжелых металлов:

··

2NH₂-CH-C=O + Cu²⁺ +2Н⁺

½ ½

R OH

··

Комплексная соль Cu²⁺ хорошо растворима в воде и окрашена в ярко-синий цвет, что может быть использовано как качественная реакция на a- аминокислоты.

2. Образование оснований Шиффа:

H-C=O + H₂N-CH₂-COOH H₂C-NH-CH₂-COOH H₂O +

½ глицин ½

H OH

+ CH₂=N-CH₂-COOH

метилениминокислота

Реакция лежит в основе метода формольного титрования по Зеренсену. Сами аминокислоты вследствие амфотерности не могут быть оттитрованы щелочью. Иминокислота содержит свободную карбоксильную группу и может быть определена количественно титрованием щелочью.

3. Взаимодействие с 2,4-динитрофторбензолом – ДНФБ (реактивом Сенджера):

+ H₂N-CH-COOH

½ ^–HF

R

ДНФБ a-аминокислота ДНБ-производное

ДНБ-производное аминокислоты может быть выделено и идентифицировано хроматографически. Метод служит для определения аминокислотной последовательности белка.

4. Нингидриновая реакция обусловлена наличием a- аминогруппы, качественная реакция на a- аминокислоты, пептиды и белки:

t°

+ NH₂-CH-COOH

2 ½

R

a- аминокислота

нингидрин

H + CO₂ + 3H₂O + R-CHO

продукт сине-фиолетового цвета

Глоссарий

Амфотерность – способность соединения проявлять и кислотные, и основные свойства.

Первичная структура пептидов и белков – это аминокислотная последовательность, т.е. порядок чередования a-аминокислотных остатков в молекуле.

Вторичная структура пептидов и белков – это пространственная ориентация основной полипептидной цепи. Основные виды - a- спираль и b–структура.

Изоэлектрическое состояние молекулы – состояние молекулы аминокислоты, пептида или белка, при котором суммарный заряд на молекуле равен нулю.

Изоэлектрическая точка – значение рН водного раствора аминокислоты, пептида или белка, при котором молекула достигает изоэлектрического состояния.

Пептидная связь (группа) – это группа атомов -СО–NН - , регулярно повторяющаяся в полимерной цепи молекулы.

Тема 8. Углеводы

Цель занятия: закрепить и расширить знания принципов стереоизомерии, таутомерного равновесия и химических свойств, важнейших моно-, ди- и полисахаридов, участвующих в процессах жизнедеятельности, а также приобрести практические навыки идентификации углеводов.

Конкретные задачи

1. Студент должен знать:

– пространственное строение моно-, ди- и полисахаридов;

– виды изомерии и таутомерию углеводов, а также их химические свойства и биологическое значение.

2. Студент должен уметь:

– писать формулы важнейших моно-, ди- и полисахаридов в открытой и циклической формах;

– изображать конформации пиранозного цикла моносахаридов и фрагментов полисахаридов;

– определять по формуле Фишера принадлежность углевода к стереохимическому ряду (D - или L -);

– описывать уравнениями химические свойства моносахаридов;

– доказывать восстанавливающую способность углеводов дисахаридов;

– проводить качественные реакции для обнаружения и доказательства строения глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, крахмала.

Мотивация. Углеводы – один из важнейших классов органических природных соединений, играющий большую роль в процессах, обеспечивающих нормальную деятельность живых организмов. Они принимают участие в энергетическом и пластическом обмене; с углеводами связана специфичность групп крови высших организмов; химия иммунитета. Многие углеводы используются в качестве медицинских препаратов.

Вопросы для самоподготовки

1. Открытые и циклические таутомерные формы глюкозы, галактозы, маннозы,

фруктозы, рибозы, дезоксирибозы и ксилозы.

2. Реакции окисления и восстановления моносахаридов.

3. Гликозиды и их биологическая роль.

4. Сложные эфиры углеводов: моно-, ди- и полисахаридов.

5. Доказательство строения углеводов – моносахаридов.

6. Строение, номенклатура и восстанавливающая способность дисахаридов:

мальтозы, лактозы, целлобиозы.

7. Строение гомополисахаридов: крахмала, гликогена, клетчатки (целлюлозы). Их

гидролиз.