Białka stanowią najważniejszy składnik wszystkich organizmów. Bez nich nie istniałoby życie. Ich obecność jest warunkiem zaistnienia procesów, które ogólnie nazywamy przemianą materii. Do tej grupy związków zaliczamy białko jaja kurzego. Jakie ma ono właściwości? Jaki proces zachodzi podczas przyrządzania jajecznicy?

Już wiesz

jak zbudowane są białka;
gdzie występują białka;
jakie funkcje pełnią białka w organizmie człowieka.

Nauczysz się

definiować pojęcia: denaturacja i wysalanie białka;
wymieniać czynniki powodujące denaturację i wysalanie białka;
wskazać różnicę między denaturacją a wysalaniem białka;
projektować doświadczenie pozwalające wykryć obecność białka w produktach spożywczych.

ijLof6kxDq_d5e179

1. Właściwości białek

Kierując wąski strumień światła na zlewkę z roztworem wodnym białka, zauważamy rozproszenie się światła. Zjawisko to nazywamy efektem Tyndalla, które świadczy o tym, że białko jaja kurzego tworzy z wodą roztwór koloidalny.

RAA7D64tIHK091

Efekt Tyndalla to zjawisko fizyczne polegające na rozproszeniu wiązki światła przechodzącej przez roztwór koloidalny. Dzięki temu tworzy się charakterystyczny „stożek”

Jakie właściwości ma roztwór białka jaja kurzego?

Badanie wpływu roztworu soli kamiennej na białko jaja kurzego

Doświadczenie 1

Problem badawczy

Jaki wpływ na białko jaja kurzego ma nasycony roztwór soli kamiennej?

Hipoteza

Białko ścina się pod wpływem roztworu soli kamiennej.

Co będzie potrzebne

białko jaja kurzego,
nasycony roztwór soli kamiennej,
woda,
bagietka,
probówka.

Instrukcja

W probówce umieść białko jaja kurzego.
Do probówki dodaj nasycony roztwór soli kamiennej.
Obserwuj zmiany.
Do otrzymanej mieszaniny dodaj wodę i wymieszaj bagietką.
Ponownie obserwuj zmiany.

Podsumowanie

Dodanie roztworu soli kamiennej do białka jaja kurzego spowodowało wytrącenie kłaczkowatego osadu, który rozpuścił się w wodzie.

Zaobserwowany proces wytrącania się osadu nazywamy koagulacją. W tym wypadku proces ten okazał się odwracalny – po dodaniu wody osad rozpuścił się. Przykładem koagulacji odwracalnej jest wysalaniewysalanie białkawysalanie. Koagulacja odwracalna zachodzi też pod wpływem niskiej temperatury. Dlaczego tak się stało?

RWbUo44peQBUb1

Koagulacja białka — Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

Podczas wysalania białka jego struktura przestrzenna nie zostaje naruszona. Dlatego jest możliwe przejście do pierwotnej postaci. Proces ten zachodzi pod wpływem soli niektórych metali, m.in. sodu, magnezu i litu.

Czy i w jakiej sytuacji dochodzi do trwałego zniszczenia struktury białka?

Badanie wpływu różnych substancji na białko jaja kurzego

Doświadczenie 2

Problem badawczy

Jaki wpływ na białko jaja kurzego mają następujące czynniki: temperatura, etanol, kwas solny i roztwór siarczanu(VI) miedzi(II)?

Hipoteza

Białko ścina się pod wpływem alkoholu etylowego, kwasu solnego, roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) oraz wysokiej temperatury.

Co będzie potrzebne

białko jaja kurzego,
alkohol etylowy,
roztwór siarczanu(VI) miedzi(II),
kwas solny,
woda,
probówki,
palnik.

Instrukcja

W czterech probówkach umieść białko jaja kurzego.
Pierwszą probówkę ogrzewaj.
Do kolejnych trzech dodaj odpowiednio: etanol, kwas solny i roztwór siarczanu(VI) miedzi(II).
Obserwuj zmiany.
Do otrzymanych mieszanin dodaj wodę, wstrząśnij i obserwuj zmiany.

Podsumowanie

We wszystkich probówkach białko ścięło się, wytrącając osad. Po dodaniu wody nie zaobserwowano zmian – osad nie rozpuścił się.

Obserwowany proces nieodwracalnego ścinania białka to denaturacja. W trakcie denaturacjidenaturacja białkadenaturacji białko zmienia swoją strukturę i pierwotne właściwości. Czynnikami powodującymi denaturację białka są:

wysoka temperatura,
sole metali ciężkich (np. sole miedzi, rtęci, baru, kadmu, ołowiu),
stężone kwasy i zasady,
etanol.
RVUcs3wHdZA7b1
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

Ciekawostka

Podczas gotowania rosołu nie należy wkładać mięsa do wrzącej wody. Wysoka temperatura spowoduje denaturację białka na powierzchni mięsa. Uniemożliwi to przedostanie się wartościowych składników do wywaru.

ijLof6kxDq_d5e385

2. Wykrywanie białek

Jak można wykryć białka?

Wykonajmy doświadczenia.

Wykrywanie wiązań peptydowych w białku jaja kurzego

Doświadczenie 3

Problem badawczy

Czy w białku jaja kurzego znajdują się wiązania peptydowe?

Hipoteza

W białku jaja kurzego występują wiązania peptydowe.

Co będzie potrzebne

białko jaja kurzego,
roztwór siarczanu(VI) miedzi(II),
zasada sodowa,
probówki.

Instrukcja

Do jednej probówki wlej kilka cmIndeks górny 3roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i dodaj kilka cmIndeks górny 3 zasady sodowej. W ten sposób otrzymasz wodorotlenek miedzi(II) w postaci niebieskiego osadu.
W drugiej próbówce umieść białko jaja kurzego i dodaj do niego świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II).
Obserwuj zmiany.
R6cUlf8lqhNSz1
Ujęcie na potrzebne odczynniki i sprzęt laboratoryjny: białko jaja kurzego, roztwór siarczanu(VI) miedzi(II), zasada sodowa, probówki. Do probówki wlewamy kilka centymetrów sześciennych roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i dodajemy kilka centymetrów sześciennych zasady sodowej. Ujęcie na otrzymany niebieski osad. W drugiej probówce umieszczamy białko jaja kurzego i dodajemy otrzymanego w pierwszej części doświadczenia wodorotlenku miedzi(II). Ujęcie na efekt doświadczenia- pojawia się fioletowe zabarwienie.
Ujęcie na potrzebne odczynniki i sprzęt laboratoryjny: białko jaja kurzego, roztwór siarczanu(VI) miedzi(II), zasada sodowa, probówki. Do probówki wlewamy kilka centymetrów sześciennych roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i dodajemy kilka centymetrów sześciennych zasady sodowej. Ujęcie na otrzymany niebieski osad. W drugiej probówce umieszczamy białko jaja kurzego i dodajemy otrzymanego w pierwszej części doświadczenia wodorotlenku miedzi(II). Ujęcie na efekt doświadczenia- pojawia się fioletowe zabarwienie.
Reakcja biuretowa
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl
Reakcja biuretowa
Ujęcie na potrzebne odczynniki i sprzęt laboratoryjny: białko jaja kurzego, roztwór siarczanu(VI) miedzi(II), zasada sodowa, probówki. Do probówki wlewamy kilka centymetrów sześciennych roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i dodajemy kilka centymetrów sześciennych zasady sodowej. Ujęcie na otrzymany niebieski osad. W drugiej probówce umieszczamy białko jaja kurzego i dodajemy otrzymanego w pierwszej części doświadczenia wodorotlenku miedzi(II). Ujęcie na efekt doświadczenia- pojawia się fioletowe zabarwienie.

Podsumowanie

Roztwór białka przyjął zabarwienie fioletowe. Reakcja ta nazywana jest reakcją biuretowąreakcja biuretowareakcją biuretową. Służy do wykrywania obecności wiązań peptydowych w białkach.

Ciekawostka

Test biuretowy jest powszechnie stosowany do sprawdzania obecności wolnego białka we krwi i innych płynach ustrojowych człowieka i zwierząt. Występowanie dużych ilości takiego białka wskazuje zwykle na uszkodzenia organów wewnętrznych, np. na marskość wątroby.

Działanie stężonego kwasu azotowego(V) na białko jaja kurzego

Doświadczenie 4

Problem badawczy

Jaki wpływ na białko jaja kurzego ma stężony kwas azotowy(V)?

Hipoteza

Białko jaja kurzego ścina się pod wpływem stężonego kwasu azotowego(V).

Co będzie potrzebne

białko jaja kurzego,
stężony kwas azotowy(V),
zakraplacz,
probówka.

Instrukcja

W probówce umieść białko jaja kurzego.
Dodaj kroplami stężony kwas azotowy(V).
Obserwuj zmiany.
R1RJUn7GJYOqu1
Ujęcie na potrzebne odczynniki i sprzęt laboratoryjny: białko jaja kurzego, kwas azotowy(V), probówki, zakraplacz. W probówce umieszczamy białko jaja kurzego i dodajemy kroplami kwasu azotowego(V). Ujęcie na efekt doświadczenia: białko ścina się i pojawia się żółte zabarwienie
Reakcja ksantoproteinowa
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl
Reakcja ksantoproteinowa
Ujęcie na potrzebne odczynniki i sprzęt laboratoryjny: białko jaja kurzego, kwas azotowy(V), probówki, zakraplacz. W probówce umieszczamy białko jaja kurzego i dodajemy kroplami kwasu azotowego(V). Ujęcie na efekt doświadczenia: białko ścina się i pojawia się żółte zabarwienie

Podsumowanie

Białko jaja kurzego ścięło się pod wpływem stężonego kwasu azotowego(V). Pojawiło się żółte zabarwienie. Reakcja ta pozwala wykryć obecność niektórych białek i nazywana jest reakcją ksantoproteinowąreakcja ksantoproteinowareakcją ksantoproteinową.

Ciekawostka

Wełna i ptasie pióra też zabarwią się na żółto pod wpływem stężonego roztworu kwasu azotowego(V). Świadczy to o tym, że ich podstawowym składnikiem są białka.

Polecenie 1

Wykonaj ćwiczenie.

RylCc6s62HTTj1

W jaki sposób wykryć białko w produktach spożywczych?W jaki sposób wykryć białko w produktach spożywczych?W jaki sposób wykryć białko w produktach spożywczych?

ijLof6kxDq_d5e546

Podsumowanie

Białko pod wpływem soli kamiennej ulega koagulacji odwracalnej. Struktura przestrzenna białka nie ulega naruszeniu i po dodaniu wody wytrącony osad białka rozpuszcza się. Proces ten nazywamy wysalaniem.
Denaturacja białka jest procesem nieodwracalnym, podczas którego struktura przestrzenna białka zostaje zniszczona.
Czynnikami powodującymi denaturację białka są: wysoka temperatura, sole metali ciężkich, stężone kwasy i zasady oraz etanol.
Reakcje biuretowa i ksantoproteinowa to reakcje barwne pozwalające wykryć obecność białka.

Praca domowa

Polecenie 2.1

Wyjaśnij różnice pomiędzy denaturacją a wysalaniem białka. Wymień czynniki powodujące te procesy.

Polecenie 2.2

Zaprojektuj doświadczenie pozwalające wykryć białko w mleku sojowym. Opisz przebieg doświadczenia, sformułuj obserwacje i wnioski.

Polecenie 2.3

Zastanów się i odpowiedz na pytanie: Dlaczego nadmierne spożywanie alkoholu prowadzi do zniszczenia narządów wewnętrznych?

ijLof6kxDq_d5e613

Słowniczek

denaturacja białka

nieodwracalny proces naruszenia struktury białka; czynnikami powodującymi denaturację białka są: temperatura, sole niektórych metali, kwasy i zasady, etanol

reakcja biuretowa

reakcja wykorzystywana do wykrywania wiązań peptydowych w białkach; zachodzi pod wpływem wodorotlenku miedzi(II); w wyniku tej reakcji pojawia się fioletowe zabarwienie

reakcja ksantoproteinowa

reakcja wykorzystywana do wykrywania obecności niektórych białek; zachodzi pod wpływem kwasu azotowego(V); w wyniku tej reakcji pojawia się żółte zabarwienie

wysalanie białka

odwracalny proces koagulacji białka, zachodzi pod wpływem niektórych soli, np. chlorku sodu

ijLof6kxDq_d5e704

Zadania

Ćwiczenie 1

R1SIfYDNOwbQK1

Który ze związków powoduje proces wysalania białka?

$NaCl$
${C_{2} H}_{2} OH$
${H_{2} SO}_{4}$
${({CH}_{3} COO)}_{2} Mg$
$KCl$
${Pb ({NO}_{3})}_{2}$

Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.

Ćwiczenie 2

R8eqSTmawHEdh

RSbmkrCRqXiAu

Denaturacja białka. Schemat przedstawia przebieg doświadczenia. W której probówce białko uległo procesowi denaturacji.">

Denaturacja białka. Schemat przedstawia przebieg doświadczenia. W której probówce białko uległo procesowi denaturacji.

Ćwiczenie 3

R17cIykDrKLZe1

Uzupełnij luki w tekście. Wybierz właściwe określenia spośród podanych.

${CuSO}_{4} i NaOH$ , żółtego zabarwienia, fioletowego zabarwienia, ${H_{2} SO}_{4}$ , ${HNO}_{3}$

W reakcji biuretowej jako odczynnika należy użyć .............................................., a w reakcji ksantoproteinowej ............................................... W reakcji biuretowej obserwujemy pojawienie się .............................................., a w reakcji ksantoproteinowej ...............................................

Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.

Ćwiczenie 4

RtmnuRFSkGi6R1

Wybierz odczynnik, którego należy użyć, aby wykryć obecność białka w twarogu.

stężony roztwór kwasu azotowego(V)
stężony roztwór kwasu siarkowego(VI)
woda bromowa
zasada sodowa

Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.

Ćwiczenie 5

RoNQBnR1CtqRV1

Oceń prawdziwość informacji zawartych w kolejnych zdaniach na temat białek.

	Prawda	Fałsz
Pod wpływem soli kamiennej białko ulega koagulacji odwracalnej. Proces ten nie powoduje zniszczenia struktury przestrzennej białka.	□	□
Podczas smażenia jajecznicy zachodzi denaturacja białka.	□	□
Reakcja biuretowa jest wykorzystywana do wykrywania obecności wiązania peptydowego.	□	□
Białko tworzy w wodzie zawiesinę.	□	□

Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.

Białka – budowa

Cukry – glukoza i fruktoza

Białka – właściwości

1. Właściwości białek

2. Wykrywanie białek

Podsumowanie

Słowniczek

Zadania