Odgovori na postavljena pitanja iz biologije

Odgovori na postavljena pitanja - Biologija

120. Kako se mogu u školi dokazati bjelančevine,masti i ugljikohidrati?
IV. gimnazija, Zagreb

Za dokazivanje bjelančevina koristi se više karakterističnih obojenih reakcija, od kojih su najpoznatije sljedeće:
1. Biuretska reakcija je karakteristična za sve bjelančevine jer ovisi o prisutnosti peptidnih veza (-CO-NH-). Pozitivnu reakciju daju i polipeptidi od tripeptida na dalje. Ime je dobila po kondenzacijskom produktu dviju molekula uree - biuretu - koji također daje pozitivnu reakciju. Ova reakcija izvodi se tako da se alkalnoj otopini bjelančevina dodaje minimalna količina razrijeđene otopine bakrenog (II)-sulfata, pri čemu se pojavljuje ružičasto ljubičasto obojenje.
2. Ksantoproteinska reakcija je karakteristična za bjelančevine koje sadrže aromatske aminokiseline (fenilalanin, tirozin i triptofan). Djelovanjem koncentrirane nitratne kiseline na bjelančevine dolazi do nitriranja aromatskih jezgara, pri čemu nastaju žuto obojeni aromatski spojevi. Dodatkom amonijaka ovo žuto obojenje prelazi u narančasto.
3. Millonova reakcija je karakteristična za aminokiselinu tirozin. Sastoji se u zagrijavanju bjelančevina s Millonovom otopinom (otopina živinog nitrata, Hg(NO₃)2 i živinog nitrita, Hg(NO₂)₂ u nitratnoj kiselini). Ukoliko bjelančevina sadrži tirozin, pojavit će se ciglasto crveni talog. Ovaj talog nastaje djelovanjem žive na bjelančevine.

Sve navedene reakcije mogu se provoditi na sjemenkama ricinusa (Ricinus communis). Sjemenke ricinusa se oljušte (oprezno, sjemenke su otrovne zbog prisutnosti lektina ricina D), raspolove i pojedinačne polovice stave na satna stakla te se naprave sljedeće probe:
a) Biuretska reakcija: komadić endosperma se navlaži koncentriranom otopinom kalijeve lužine i doda nekoliko kapi otopine bakrenog (II)-sulfata. Endosperm će se obojiti ružičasto ljubičasto.
b) Ksantoproteinska reakcija: Na endosperm se kapne kap koncentrirane nitratne kiseline. Satno staklo odmah treba prekriti s drugim, obrnutim satnim staklom. Nakon što se pojavi žuto obojenje, kapne se kap otopine amonijaka. Žuto obojenje prelazi u narančasto.
c) Millonova reakcija: na usitnjeni endosperm kapne se malo Millonovog reagensa. Pojavljuje se obojenje crveno poput cigle. Reakcija se može ubrzati opreznim zagrijavanjem.

DOKAZIVANJE UGLJIKOHIDRATA

Za dokazivanje šećera karakteristične su Fehlingova i Benedictova reakcija pri kojima se otopina šećera zagrijava s Fehlingovim reagensom (vodena otopina bakrenog sulfata, kalij-natrij tartarata i natrijevog hidroksida) ili s Benedictovim reagensom (vodena otopina natrijevog karbonata, natrijevog citrata i bakrenog sulfata). Naime, svi jednostavni šećeri imaju redukcijska svojstva zbog ?-ketol grupacije (karbonilna skupina uz hidroksilnu skupinu). Ove reakcije zasnivaju se na redukciji dvovalentnog iona bakra u jednovalentni (bakreni oksid, Cu₂O) koji se izlučuje kao crveni talog. Pri tom aldoze prelaze u karboksilnu kiselinu, a mogu se, osobito u jako alkalnoj otopini, još dalje razgraditi. Ketoheksoze se cijepaju na glikolaldehid i tetrozu, i tada se dalje oksidiraju.
Ketoze i aldoze se mogu međusobno razlikovati na temelju kemijskih svojstava. Općenito, aldoze se lakše oksidiraju od ketoza. Aldoze npr. reduciraju ione Ag+ u elementarno srebro (srebrno zrcalo) a pri tome se same oksidiraju u odgovarajuću kiselinu. Reakcija se događa u amonijakaličnoj otopini srebrnog nitrata koja sadrži diaminosrebro-ione Ag(NH₃)₂+ .
Reakcije se mogu provesti s različitim ugljikohidratima, ali i na biljnome materijalu, npr. plodu jabuke.
U jednoj epruveti u nekoliko kapi destilirane vode otopite malu količinu saharoze, a u drugoj malu količinu glukoze, te u svaku epruvetu dodajte jednake količine Benedictovog reagensa (3-4 kapi), promiješajte potresanjem i oprezno ih istovremeno stavite u kipuću vodenu kupelj. Nakon prve pojave naranđasto crvenkastog taloga, odmah izvadite obje epruvete iz vodene kupelji i ohladite ih pažljivo pod mlazom vode. U epruveti s glukozom pojavit će se naranđasto crvenkasti talog Cu₂O, dok se u epruveti sa saharozom talog ne stvara.
Otopite još malo glukoze u nekoliko kapi destilirane vode, dodajte toj otopini nekoliko kapi amonijakalične otopine srebrnog nitrata i oprezno zagrijavajte na plameniku (na malom plamenu) provlačenjem epruvete kroz plamen. Na stijenkama epruvete stvorit će se srebrno zrcalo zbog redukcije Ag⁺u elementarno srebro.
Benedictova reakcija može se primijeniti u botaničkoj histokemiji. Načinite prerez ploda jabuke srednje debljine (oko 0,5 mm), stavite ga na predmetnicu, nakapajte Benedictov reagens, i oprezno zagrijte na malom plamenu (predmetnicu oprezno provlačite kroz plamen). U tkivu će se istaložiti naranđasto crvenkasti talog bakrenog (I)-oksida.

DOKAZIVANJE MASTI

Masti se mogu dokazati selektivnim bojanjem lipofilnim bojama (npr. Sudan III). Zagrijavanjem masti s kalijevim hidrogensulfatom (KHSO₄) dolazi do termolize masti do glicerina i aldehida akroleina koji ima oštar miris a može se dokazati reakcijama za dokazivanje aldehida (npr. redukcija Ag⁺ do elementarnog srebra). U alkalnim otopinama masti se razgrađuju do masnih kiselina i glicerola (saponifikacija). Nastanak masnih kiselina dokazuje pojava mirisa po sapunu, a glicerol s bakrenim ionima (Cu²⁺) daje plavo obojenje.
Pokus selektivnog bojanja izvodi se na sljedeći način: u dvije epruvete stavi se po 1 ml ulja i 1 ml vode. Jednoj epruveti doda se nekoliko kapi boje Sudan III, a drugoj malo crvene paprike u prahu (sadrži karotenoide). Obje epruvete treba dobro protresti i kratko zakuhati te ostaviti da se odvoje dvije faze. U oba slučaja lipidna faza će se obojiti, jer su Sudan III i karotenoidi lipofilni, tj. otapaju se u mastima.
Pokus razgradnje masti u alkalnoj otopini izvodi se na sljedeći način: u jednu epruvetu stavi se 1ml biljnoga ulja a u drugu 1 ml parafinskoga ulja. U obje epruvete doda se po 4 ml 1%-tne otopine kalijeve lužine i zagrije. Biljno ulje se razgrađuje, a otopina se pri protresanj pjeni dok parafinsko ulje ne pokazuje promjene.

                Prof.dr.sc. Branka Pevalek-Kozlina
                Botanički zavod
                Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb
                bpevalek@public.srce.hr

Povratak na početnu stranicu biologije