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

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • budowę białek;

  • występowanie białek;

  • funkcje białek w organizmie człowieka;

  • definicję koloidu.

Nauczysz się
  • definiować pojęcia: denaturacja i wysalanie białka;

  • wymieniać czynniki powodujące denaturację i wysalanie białka;

  • wskazać różnicę między denaturacją a wysalaniem białka;

  • projektować i przeprowadzać doświadczenie, które pozwoli wykryć obecność białka w produktach spożywczych.

ijLof6kxDq_d5e179

1. Właściwości białek

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

RdlgjlUEfRmoS
Efekt Tyndalla to zjawisko fizyczne, które polega na rozproszeniu wiązki światła przechodzącej przez roztwór koloidalny. Dzięki temu tworzy się charakterystyczny „stożek”.
Źródło: Dariusz Adryan, Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.

Jakie właściwości ma roztwór białka jaja kurzego?

Doświadczenie 1

Sprawdź, jak zachowuje się białko jaja kurzego w kontakcie z nasyconym wodnym roztworem chlorku sodu (soli kuchennej).

W tym celu wykonaj doświadczenie nr 1. Zapisz obserwacje oraz wnioski.

RTdEwJ0lacrZr
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem doświadczenia, a następnie odpowiedz na pytanie.

Problem badawczy:

Jaki wpływ na białko jaja kurzego ma chlorek sodu (sól kuchenna)?

Hipoteza:

Białko jaja kurzego ulega odwracalnej koagulacji pod wpływem chlorku sodu (soli kuchennej).

Co było potrzebne:

  • białko jaja kurzego;

  • nasycony wodny roztwór chlorku sodu (soli kamiennej);

  • woda;

  • bagietka;

  • pipeta;

  • probówka;

  • statyw na probówki.

Przebieg doświadczenia:

Za pomocą pipety umieszczono w probówce około 1 cm3 białka jaja kurzego. Do probówki dodano około 1 cm3 nasyconego wodnego roztworu soli kamiennej (chlorku sodu). Wytrącił się biały, kłaczkowaty osad. Do otrzymanej mieszaniny dodano około 10 cm3 wody, a zawartość probówki wymieszano bagietką. Uprzednio wytrącony osad zaczął zanikać.

1
Polecenie 1
RzoePGs5n1Hp2
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1

Napisz, jaki proces zaszedł podczas przeprowadzania doświadczenia.

R1Z2IT4wL9gSD
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Napisz, jakie zjawisko zostało zaobserwowane podczas przeprowadzania doświadczenia.

ReJeRNGQaMVlA
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Dodanie nasyconego wodnego roztworu chlorku sodu (soli kamiennej) do białka jaja kurzego spowodowało wytrącenie białego kłaczkowatego osadu, który rozpuścił się w wodzie.

Zaobserwowany proces wytrącania się osadu nazywamy koagulacjąkoagulacjakoagulacją. W tym wypadku proces ten okazał się odwracalny – po dodaniu wody, osad się rozpuścił. Zaobserwowane przez Ciebie w doświadczeniu 1 zjawisko koagulacji odwracalnej to wysalaniewysalanie białkawysalanie. Na poniższej grafice zilustrowano przebieg wysalania białka po wprowadzeniu do niego stałego chlorku sodu.

ReHYcyfJQh84J1
Wysalanie białka. Cząsteczki białek mogą być obdarzone różnymi ładunkami, w zależności od swojej budowy (między innymi od rodzaju wchodzących w ich skład aminokwasów). Jeśli cząsteczki białka mają ładunek dodatni, to w roztworze wodnym zostają otoczone przez cząsteczki wody w taki sposób, jak zaprezentowano na powyższej grafice (cząsteczki wody ustawiają się do cząsteczki białka swoimi biegunami ujemnymi, a więc atomami tlenu, na których zgromadzony jest cząstkowy ładunek ujemny).Jeśli cząsteczka białka ma ładunek ujemny, to cząsteczki wody otaczają ją ustawiając się do niej swoimi biegunami dodatnimi (a więc atomami wodoru, na których zgromadzony jest ładunek dodatni).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Proces wysalania białek zachodzi pod wpływem soli niektórych metali (głównie metali lekkich), między innymi sodu, magnezu i litu, a także niektórych soli amonowych (np. siarczanu(VI) amonu).

Zjawisko otaczania cząsteczek białek cząsteczkami wody nazywamy hydratacjąhydratacjahydratacją. Po wprowadzeniu soli (chlorku sodu) do takiego układu, cząsteczki wody odrywają się od cząsteczek białka i otaczają jony – kationy sodu i aniony chlorkowe.

Pochodzą one z dysocjacji elektrolitycznej soli. Tym samym cząsteczki białka zbliżają się do siebie (łączą się w większe skupiska), co obserwujemy jako „wytrącający się” osad.

Jeżeli do takiego układu wprowadzimy dodatkową porcję wody, cząsteczki białka na powrót odzyskają otoczkę hydratacyjną (wodną), a my zaobserwujemy zanikanie osadu. Zwróć uwagę, że podczas wysalania białka jego struktura przestrzenna nie zostaje naruszona. Dlatego po dodaniu wody możliwe jest omówione przejście białka do pierwotnej postaci.

Ciekawostka

Proces wysalania białek jest często wykorzystywany w celu konserwowania niektórych produktów spożywczych. Przykładowo wykorzystuje się go do konserwowania śledzi. Być może spotkałaś/spotkałeś się kiedyś z solonymi śledziami? Przygotowuje się je zalewając wodnym roztworem chlorku sodu (soli kuchennej/kamiennej) z niewielkim dodatkiem cukru. Solony śledź jest twardy – zawarte w nim białko ulega koagulacji pod wpływem działania soli. Przed spożyciem należy moczyć śledzie w wodzie przez przynajmniej 24 godziny, tak by odwrócić proces koagulacji i pozbyć się ze śledzi nadmiaru soli. Po wymoczeniu, śledzie należy jeszcze dokładnie wypłukać.

R1DzVf9w3Apwp
Aby pozbyć się ze śledzi nadmiaru soli, należy namoczyć je w wodzie, a następnie dokładnie opłukać.
Źródło: MOs810, licencja: CC BY-SA 4.0.

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

Doświadczenie 2

Sprawdź, jak zachowuje się białko jaja kurzego pod działaniem wysokiej temperatury, a jak w kontakcie z etanolem, kwasem chlorowodorowym (solnym) i wodnym roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) (CuSO4).

W tym celu wykonaj doświadczenie nr 2. Zapisz obserwacje oraz wnioski.
Uwaga: Przeprowadzając doświadczenie koniecznie, zachowaj wszelkie środki ostrożności.

RJnxsPNM1BsBN
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia, a następnie odpowiedz na pytanie.

Problem badawczy:

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

Hipoteza:

Białko ścina się pod wpływem etanolu, kwasu chlorowodorowego (solnego), wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) oraz wysokiej temperatury.

Co było potrzebne:

  • białko jaja kurzego;

  • etanol;

  • 10% wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II);

  • 35% kwas chlorowodorowy (solny);

  • woda;

  • probówki;

  • statyw na probówki;

  • drewniana łapa do probówek;

  • pipety;

  • palnik.

Przebieg doświadczenia:

W czterech probówkach umieszczono za pomocą pipety po około 1 cm3 białka jaja kurzego, pierwszą probówkę dodatkowo ogrzewano. Do kolejnych trzech probówek dodano kolejno po około 1 cm3 etanolu, kwasu chlorowodorowego (solnego) i wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II). W wyniku ogrzewania, białko zmieniło swoją konsystencję i wytrącił się biały, kłaczkowaty osad. Wytrącanie się osadu odnotowano również w pozostałych probówkach, po wprowadzeniu do nich kolno etanolu, kwasu chlorowodorowego (solnego) i wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II). Na koniec, do otrzymanych mieszanin dodano po około 10 cm3 wody, a następnie wstrząśnięto. Nie zaobserwowano jednak zanikania osadu.

1
Polecenie 2
R19hvcCg0fiP5
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2

Odpowiedz, czy zaobserwowane zachowania białka świadczyło o tym, że uległo ono ścięciu, a jeśli tak, to czy był to proces odwracalny?

RLe10agpkdhZ2
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

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

Obserwowane nieodwracalne ścinanie się białka to proces denaturacjidenaturacja białkadenaturacji, podczas. którego białko zmienia pierwotne właściwości fizykochemiczne. Dzieje się tak na skutek zniszczenia struktury przestrzennej białka – czwartorzędowej (o ile białko takową posiada), trzeciorzędowej oraz drugorzędowej. W procesie denaturacji zostaje zachowana jedynie pierwszorzędowa struktura białka, a więc rodzaj i kolejność połączenia aminokwasów w pojedynczym łańcuchu białkowym. Jak już wspomniano, denaturacja na ogół jest procesem nieodwracalnym, co jest spowodowane tym, że białko nie może samoistnie odzyskać swojej struktury przestrzennej.

Czynnikami powodującymi denaturację białka są między innymi:

  • sole metali ciężkich (np. sole miedzi(II), rtęci(II), baru, kadmu(II), ołowiu(II)), a konkretnie jony metali ciężkich;

  • stężone kwasy i zasady (np. kwas chlorowodorowy, kwas siarkowy(VI), wodny roztwór wodorotlenku sodu);

  • etanol i metanol;

  • wysoka temperatura;

  • promieniowanie.

Wysoka temperatura (minimum 40°C) to fizyczny czynnik, który powoduje denaturację białka. Pozostałe wymienione powyżej czynniki to czynniki chemiczne.

Proces denaturacji białka, na skutek działania podwyższonej temperatury, obserwujemy na co dzień podczas termicznej obróbki żywności (np. podczas smażenia jajecznicy). Ubijając pianę z białek jaja kurzego (za pomocą miksera) również doprowadzamy do denaturacji białka, spowodowanej działaniem czynnika fizycznego.

Ciekawostka

Promieniowanie mikrofalowe nie powoduje bezpośredniej denaturacji białka. Jednak w kuchence mikrofalowej można przygotować jajecznicę. Dlaczego? Jej promieniowanie powoduje wzrost temperatury – i to właśnie powoduje ścinanie się białka.

Denaturacja białek kojarzona jest często z żywnością. Jednak proces ten ma dużo szersze znaczenie. W poniższej galerii zdjęć znajdują się przykłady procesów denaturacji białek z życia codziennego.

1
1
Polecenie 3

Przygotuj mapę pojęć, w której porównasz proces wysalania białka z procesem denaturacji. Skorzystaj z poniższego generatora.

RMT7fuur1X1LM
Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Procesy koagulacji białek
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3

Zwięźle porównaj proces wysalania białka z procesem denaturacji.

R1Pm6lYKyGabl
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 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 mięsa do wywaru.

R141F1BvOK7hG
Miska z rosołem
Źródło: Karolina Grabowska, dostępny w internecie: https://www.pexels.com, domena publiczna.
ijLof6kxDq_d5e385

2. Wykrywanie białek

Czy wszystkie produkty spożywcze zawierają białko? Czy istnieje jakiś szybki sposób na sprawdzenie, czy w danym produkcie znajduje się białko?

Białka to związki chemiczne, utworzone z bardzo dużych cząsteczek (makrocząsteczek). Występują w nich pewne charakterystyczne dla białek fragmenty ich budowy, których obecność w cząsteczkach białek, a zarazem obecność białek, można wykryć za pomocą różnych prób. Dwie z nich poznasz, wykonując doświadczenia 34.

Jak można wykryć białka?

Charakterystycznym dla białek ugrupowaniem jest wiązanie (ugrupowanie) peptydowe.

R1MlqyctPvuZk
Schemat przedstawiający uproszczony wzór cząsteczki białka z zaznaczonymi ugrupowaniami peptydowymi. R1, R2R3 na schemacie oznaczają atom wodoru lub resztę węglowodorową aminokwasów, które tworzą białko (w skład reszty mogą również wchodzić pierwiastki chemiczne inne niż węgiel i wodór, np. tlen, azot lub siarka).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ugrupowania (wiązania) peptydowe można wykryć za pomocą tzw. próby (reakcji) biuretowejpróba (reakcja) biuretowapróby (reakcji) biuretowej. Wykorzystuje się w niej zawiesinę świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II) (CuOH2) w środowisku zasadowym. O pozytywnym wyniku próby biuretowej świadczy pojawienie się fioletowego zabarwienia.
Uwaga: Przeprowadzając doświadczenie, koniecznie zachowaj wszelkie środki ostrożności.

Doświadczenie 3

Sprawdź, czy w białku jaja kurzego znajdują się wiązania peptydowe.

W tym celu przeprowadź doświadczenie 3. Zapisz obserwacje i wnioski. Jeśli nie masz możliwości samodzielnego przeprowadzenia doświadczenia, zapoznaj się z filmem z jego wykonania.
Uwaga: Przeprowadzając doświadczenie, koniecznie zachowaj wszelkie środki ostrożności.

R1VNjqT6hEYQ5
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia, a następnie odpowiedz na pytanie.

Problem badawczy:

Czy w białku jaja kurzego znajdują się wiązania peptydowe?

Hipoteza:

W białku jaja kurzego występują wiązania peptydowe.

Co było potrzebne:

  • białko jaja kurzego;

  • 10% wodny roztwór siarczanu(VI) miedzi(II);

  • 10% wodny roztwór wodorotlenku sodu (zasada sodowa);

  • dwie probówki;

  • statyw na probówki;

  • bagietka.

Przebieg doświadczenia:

Do jednej probówki wlano kilka cm3 wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) i dodano kilka cm3 zasady sodowej (w ten sposób otrzymano wodorotlenek miedzi(II) w postaci niebieskiego galaretowatego osadu). W drugiej probówce umieszczono białko jaja kurzego i dodano do niego świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II). Po wprowadzeniu zawiesiny wodorotlenku miedzi(II) do białka jaja kurzego, zawartość probówki zmieniła zabarwienie na fioletowe.

Rt2Ogy0yJQfSc
Na filmie zbadano obecność wiązań peptydowych w białku jaja kurzego przy pomocy roztworu siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi(<math aria‑label="dwa">II) i zasady sodowej.
1
Polecenie 4
RSwiKvvp7Qaqw
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 4

Odpowiedz, o czym świadczy zmiana zabarwienia zawartości probówki na fioletowe.

ROGcrgt7ZsSmH
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Nazwa próba (reakcja) biuretowa, pochodzi od nazwy zwyczajowej najprostszego związku chemicznego, który daje pozytywny jej wynik. Związkiem tym jest biuret o wzorze:

R4ff8b6f4l17s1
Biuret — najprostszy pod względem budowy związek chemiczny, dający pozytywny wynik próby biuretowej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Próba biuretowa nazywana jest też czasem odczynem Piotrowskiego, od nazwiska polskiego fizjologa, Gustawa Piotrowskiego, który jako pierwszy opisał tę próbę w 1857 r.

Pozytywny wynik próby biuretowej uzyskamy, poddając te wszystkie związki chemiczne, które w swojej strukturze mają co najmniej dwa wiązania peptydowe, położone bezpośrednio obok siebie (tak jak w biurecie) lub przedzielone tylko jednym atomem węgla. Jak widzisz, próba ta nie jest charakterystyczna wyłącznie dla białek, ale jest powszechnie stosowana do ich wykrywania. Przykładowo w laboratoriach diagnostycznych wykonuje się tzw. test biuretowy. Jest on 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.

Niektóre białka, o specyficznej budowie, można wykryć za pomocą tzw. próby (reakcji) ksantoproteinowejpróba (reakcja) ksantoproteinowapróby (reakcji) ksantoproteinowej. Odczynnikiem wykorzystywanym w tej próbie jest stężony kwas azotowy(V). Pozytywnym wynikiem próby ksantoproteinowej, świadczącym o obecności białka, jest pojawienie się żółtego zabarwienia.

Doświadczenie 4

Sprawdź, czy białko jaja kurzego daje pozytywny wynik próby ksantoproteinowej.

Zapisz obserwacje i wnioski. Jeśli nie masz możliwości samodzielnego przeprowadzenia doświadczenia, zapoznaj się z filmem z jego wykonania.
Uwaga: Przeprowadzając doświadczenie, koniecznie zachowaj wszelkie środki ostrożności.

RRQnjSEa7SHfj
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia, a następnie odpowiedz na pytanie.

Problem badawczy:

Czy białko zawarte w białku jaja kurzego można wykryć za pomocą próby ksantoproteinowej?

Hipoteza:

Pod wpływem stężonego kwasu azotowego(V) białko jaja kurzego ścina się i barwi się na żółto.

Co było potrzebne:

  • białko jaja kurzego;

  • stężony kwas azotowy(V);

  • zakraplacz;

  • probówka;

  • statyw na probówki.

Przebieg doświadczenia:

W probówce umieszczono białko jaja kurzego, a następnie dodano kroplami stężony kwas azotowy(V). Zaobserwowano wytrącanie się osadu i pojawienie się żółtego zabarwienia.

Rg7C1zgkFzUze
Na filmie zbadano jak zachowuje się białko jaja kurzego pod wpływem kwasu azotowego(<math aria‑label="pięć">V).
1
Polecenie 5
RXUdLqzNuQ8Qh
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 5

Odpowiedz, o czym świadczy pojawienie się żółtego zabarwienia białka.

R1RmIi1BW7uCV
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka
RpmEItr7KXM0k1
Fenyloalanina — aminokwas aromatyczny. Na zielono zaznaczono fragment aromatyczny cząsteczki fenyloalaniny, którego obecność w aminokwasie (i białku) skutkuje pozytywnym wynikiem reakcji ksantoproteinowej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Reakcja ksantoproteinowa pozwala na wykrywanie, tak zwanych, ugrupowań aromatycznych, o których dowiesz się więcej na kolejnych etapach edukacji. Za pomocą wspomnianej reakcji wykryjemy białka, które w swoich cząsteczkach zawierają reszty odpowiednich aminokwasów, np. reszty fenyloalaniny.

Podobnie jak w przypadku próby biuretowej, również za pomocą reakcji ksantoproteinowej można wykrywać nie tylko białka. Po dodaniu stężonego kwasu azotowego(V), żółte zabarwienie zaobserwujemy w przypadku każdego ze związków chemicznych, które posiadają ugrupowania aromatyczne. Pozytywny wynik próby ksantoproteinowej zaobserwujemy również dla wymienionej fenyloalaniny.

Polecenie 6

Wykonaj ćwiczenie.

R1cVkoQ1RwJXu
Film pt. "W jaki sposób wykryć białko w produktach spożywczych?"
Film <math aria‑label="pod tytułem">pt. W jaki sposób wykryć białko w produktach spożywczych?
Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RQoS0U2S9exuQ
Nauczyciel przygotował trzy próbki: próbkę twarogu, próbkę surowego mięsa i próbkę białka jaja kurzego. Zadaniem uczniów było wybranie odpowiedniego odczynnika chemicznego, który pozwoli na potwierdzenie obecności białka w przygotowanych produktach spożywczych. Wskaż, którego z poniższych odczynników powinni użyć uczniowie aby poprawnie wykonać zadanie: Możliwe odpowiedzi: 1. wodny roztwór wodorotlenku sodu;, 2. wodny roztwór chlorowodoru (kwas chlorowodorowy);, 3. stężony wodny roztwór kwasu azotowego(V);, 4. nasycony wodny roztwór wodorotlenku wapnia (woda wapienna).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Wełna i ptasie pióra też zabarwią się na żółto pod wpływem stężonego roztworu kwasu azotowego(V), co świadczy, że ich podstawowym składnikiem są białka, zawierające w cząsteczkach odpowiednie ugrupowania.

ijLof6kxDq_d5e546

Podsumowanie

  • Białko, pod wpływem soli metali lekkich (np. chlorku sodu) i niektórych soli amonowych, ulega koagulacji odwracalnej. Struktura przestrzenna białka nie ulega naruszeniu w wyniku tego procesu, więc po dodaniu wody wytrącony osad białka się rozpuszcza. Proces ten nazywamy wysalaniem.

  • Denaturacja białka jest zwykle procesem nieodwracalnym, podczas którego struktura przestrzenna białka (czwartorzędowa, trzeciorzędowa oraz drugorzędowa struktura białka) zostaje zniszczona.

  • Czynniki, które powodują denaturację białka, dzielimy na czynniki fizyczne (np. wysoka temperatura, promieniowanie UV i gwałtowne wytrząsanie) oraz chemiczne (np. sole metali ciężkich, stężone kwasy i zasady oraz etanol).

  • Reakcje biuretowa i ksantoproteinowa to reakcje barwne, które pozwalają wykryć obecność białka.

Praca domowa
1
Polecenie 7.1

Zaprojektuj doświadczenie, dzięki któremu wykryjesz białko w mleku sojowym. Wymień niezbędne odczynniki oraz przyrządy laboratoryjne. Napisz instrukcję wykonania doświadczenia. Zapisz przewidywane obserwacje i sformułuj odpowiednie wnioski.

RFFrEYNmW9IMz
Co będzie potrzebne: (Uzupełnij) Instrukcja: (Uzupełnij) Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 7.2

Zastanów się i odpowiedz – dlaczego nadmierne spożywanie alkoholu prowadzi do zniszczenia narządów wewnętrznych?

R1bGvK0JJ6Pw2
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
ijLof6kxDq_d5e613

Słownik

koagulacja
koagulacja

(łac. coagulatio „ścinanie się, krzepnięcie”) proces ścinania się białka, będącego koloidem; polega na zlepianiu się cząstek białka w większe skupiska (agregaty), co obserwuje się jako wytrącanie osadu

wysalanie białka
wysalanie białka

odwracalny proces koagulacji białka; polega w uproszczeniu na niszczeniu otoczki wodnej (hydratacyjnej) cząsteczek białka, która może zostać odbudowana poprzez wprowadzenie do układu nadmiaru wody; zachodzi pod wpływem niektórych soli, głównie soli metali lekkich, np. chlorku sodu

hydratacja
hydratacja

w tym materiale – proces otaczania się cząsteczek rozpuszczanego związku chemicznego przez cząsteczki wody, która jest rozpuszczalnikiem

denaturacja białka
denaturacja białka

najczęściej nieodwracalny proces naruszenia struktury przestrzennej białka; czynnikami powodującymi denaturację białka są między innymi temperatura, promieniowanie UV i czynniki mechaniczne, jak np. gwałtowne wytrząsanie (zaliczane do czynników fizycznych) oraz sole metali ciężkich, kwasy, zasady i etanol (zaliczane do czynników chemicznych)

próba (reakcja) biuretowa
próba (reakcja) biuretowa

reakcja wykorzystywana do wykrywania wiązań peptydowych w białkach i w związku z tym do wykrywania białek; zachodzi pod wpływem wodorotlenku miedzi(II); pozytywny wynik tej reakcji (świadczący o obecności wiązań (ugrupowań) peptydowych) to pojawienie się fioletowego zabarwienia

próba (reakcja) ksantoproteinowa
próba (reakcja) ksantoproteinowa

reakcja wykorzystywana do wykrywania obecności niektórych białek; zachodzi pod wpływem stężonego kwasu azotowego(V); pozytywny wynik tej reakcji (świadczący o obecności białka, a ściślej o obecności w białku charakterystycznych ugrupowań) to pojawienie się żółtego zabarwienia

ijLof6kxDq_d5e704

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:
1
Ćwiczenie 1
ReGUJ33t9FLDU
Zaznacz, które z wymienionych poniżej związków chemicznych powodują proces wysalania białka. Możliwe odpowiedzi: 1. NaCl, 2. C2H2OH, 3. H2SO4, 4. CH3COO2Mg, 5. KCl, 6. PbNO32
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2

Uczeń wykonał doświadczenie, zilustrowane na poniższym schemacie. Zaznacz numery wszystkich probówek, w których białko uległo procesowi denaturacji. Uwaga: znak „x” oznacza, że zawartość probówki została ogrzana.

R7EjgLLWtb2JV
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R186cxbZ3InLK
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uczeń przeprowadził następujący eksperyment – dodał białko do czterech probówek, które zawierały pewne substancje, oraz do jednej pustej probówki, którą następnie podgrzał. Zaznacz numery wszystkich probówek, gdzie białko uległo procesowi denaturacji.

R1cEPRvhpVdvB
Możliwe odpowiedzi: 1. 1. MgCl2, 2. 2. PbCl2, 3. 3. HCl, 4. 4. NaCl, 5. 5. Podgrzana probówka
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3
RUDzj6iKXzdUJ
Uzupełnij luki w tekście. Wybierz właściwe określenia spośród podanych. W reakcji biuretowej jako odczynnika należy użyć 1. CuSO4, 2. żółtego zabarwienia, 3. fioletowego zabarwienia, 4. C2H5OH, 5. CuSO4NaOH, 6. H2SO4, 7. HNO3, a w reakcji ksantoproteinowej 1. CuSO4, 2. żółtego zabarwienia, 3. fioletowego zabarwienia, 4. C2H5OH, 5. CuSO4NaOH, 6. H2SO4, 7. HNO3. W reakcji biuretowej obserwujemy pojawienie się 1. CuSO4, 2. żółtego zabarwienia, 3. fioletowego zabarwienia, 4. C2H5OH, 5. CuSO4NaOH, 6. H2SO4, 7. HNO3, a w reakcji ksantoproteinowej 1. CuSO4, 2. żółtego zabarwienia, 3. fioletowego zabarwienia, 4. C2H5OH, 5. CuSO4NaOH, 6. H2SO4, 7. HNO3.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 4
RLPywFIxNYbb6
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 5
R7pa6CcJd0dp1
Łączenie par. Ocen prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz "Prawda", jeśli zdanie jest prawdziwe albo "Fałsz", jeśli jest fałszywe.. Pod wpływem soli kamiennej, białko ulega koagulacji odwracalnej. Proces ten nie powoduje zniszczenia struktury przestrzennej białka.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Podczas smażenia jajecznicy zachodzi denaturacja białka.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Reakcja biuretowa jest wykorzystywana do wykrywania obecności wiązań peptydowych.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białko tworzy w wodzie zawiesinę.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6

Uczeń przeprowadził doświadczenie, zobrazowane na poniższym schemacie:

ROM7UWeqKscdu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1WEoBbuydWrg
Spośród podanych poniżej stwierdzeń, wybierz obserwacje i wnioski z przeprowadzonego doświadczenia oraz zdania, które nie są obserwacjami/wnioskami do przeprowadzonego doświadczenia. Przyporządkuj je do odpowiedniej grupy. Obserwacje: Możliwe odpowiedzi: 1. pojawia się fioletowe zabarwienie, 2. zachodzi proces wysalania białka, 3. proces zachodzący w probówce jest odwracalny, 4. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie pierwszorzędowa struktura białka, 5. proces zachodzący w probówce jest nieodwracalny, 6. nie wytrąca się osad, 7. pojawia się żółte zabarwienie, 8. w próbce mleka nie wykryto obecności białka, 9. w próbce mleka wykryto obecność białka, 10. wytrąca się osad, 11. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie otoczka hydratacyjna białka (bez naruszania struktury białka), 12. zachodzi proces denaturacji białka, 13. w wyniku zachodzącego procesu zniszczona została struktura przestrzenna białka (czwarto–, trzecio– i drugorzędowa) Wnioski: Możliwe odpowiedzi: 1. pojawia się fioletowe zabarwienie, 2. zachodzi proces wysalania białka, 3. proces zachodzący w probówce jest odwracalny, 4. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie pierwszorzędowa struktura białka, 5. proces zachodzący w probówce jest nieodwracalny, 6. nie wytrąca się osad, 7. pojawia się żółte zabarwienie, 8. w próbce mleka nie wykryto obecności białka, 9. w próbce mleka wykryto obecność białka, 10. wytrąca się osad, 11. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie otoczka hydratacyjna białka (bez naruszania struktury białka), 12. zachodzi proces denaturacji białka, 13. w wyniku zachodzącego procesu zniszczona została struktura przestrzenna białka (czwarto–, trzecio– i drugorzędowa) Elementy, które nie są obserwacjami/wnioskami do przeprowadzonego doświadczenia: Możliwe odpowiedzi: 1. pojawia się fioletowe zabarwienie, 2. zachodzi proces wysalania białka, 3. proces zachodzący w probówce jest odwracalny, 4. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie pierwszorzędowa struktura białka, 5. proces zachodzący w probówce jest nieodwracalny, 6. nie wytrąca się osad, 7. pojawia się żółte zabarwienie, 8. w próbce mleka nie wykryto obecności białka, 9. w próbce mleka wykryto obecność białka, 10. wytrąca się osad, 11. w wyniku zachodzącego procesu, zniszczona została wyłącznie otoczka hydratacyjna białka (bez naruszania struktury białka), 12. zachodzi proces denaturacji białka, 13. w wyniku zachodzącego procesu zniszczona została struktura przestrzenna białka (czwarto–, trzecio– i drugorzędowa)
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uczeń przeprowadził następujące doświadczenie – do znajdującego się w probówce mleka krowiego dodał stężony kwas azotowy(V). W efekcie wytrącił się osad i pojawiło się żółte zabarwienie.

R1XI64qXiD16H
Zaznacz poprawne wnioski z doświadczenia. Możliwe odpowiedzi: 1. W wyniku zachodzącego procesu zniszczona została struktura przestrzenna białka (czwarto—, trzecio— i drugorzędowa)., 2. Proces zachodzący w probówce jest nieodwracalny., 3. W próbce mleka wykryto obecność białka., 4. Zachodzi proces denaturacji białka., 5. W wyniku zachodzącego procesu zniszczona została wyłącznie otoczka hydratacyjna białka (bez naruszania struktury białka)., 6. W wyniku zachodzącego procesu zniszczona została wyłącznie pierwszorzędowa struktura białka., 7. Proces zachodzący w probówce jest odwracalny., 8. W próbce mleka nie wykryto obecności białka., 9. Zachodzi proces wysalania białka.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 7

Poniżej znajduje się fragment struktury pewnego białka, na którym zaznaczono cztery różne ugrupowania.

RVVXO9DgHy6lX
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1K2Cp103bYyn
Wskaż, które z ugrupowań można wykryć w białku, przeprowadzając próbę biuretową, a które, wykonując próbę ksantoproteinową. Reakcja biuretowa: ugrupowanie nr 1. 2, 2. 1, 3. 3, 4. 4, 5. 2, 6. 3, 7. 1, 8. 4.
Reakcja ksantoproteinowa: ugrupowanie nr 1. 2, 2. 1, 3. 3, 4. 4, 5. 2, 6. 3, 7. 1, 8. 4.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
21
Ćwiczenie 7

Napisz, jakie ugrupowanie w strukturze białka można wykryć za pomocą reakcji biuretowej, a jakie za pomocą reakcji ksantoproteinowej.

R7uwCugQyJM0G
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 8
R1SYS1vQ4suYL
Do podanych poniżej pojęć zapisanych w języku angielskim, dopasuj odpowiadające im definicje.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Glossary
311
Ćwiczenie 9

W poniższej tabeli znajduje się krótki tekst dotyczący białek. Ten sam tekst zapisano w trzech różnych językach. Przetłumacz tekst na język polski.

Język francuski:

Język niemiecki

Język włoski:

Język angielski:

Les protéines avec l'eau forment un colloïde. Les sels de métaux légers provoquent une coagulation réversible des protéines. Les sels de métaux lourds dénaturent les protéines. La dénaturation est un processus irréversible.

Proteine mit Wasser bilden ein Kolloid. Leichtmetallsalze bewirken eine reversible Koagulation von Proteinen. Schwermetallsalze denaturieren Proteine. Denaturierung ist ein irreversibler Prozess.

Le proteine con l'acqua formano un colloide. I sali di metalli leggeri causano la coagulazione reversibile delle proteine. I sali di metalli pesanti causano la denaturazione delle proteine. La denaturazione è un processo irreversibile.

Proteins with water form a colloid. Light metal salts cause reversible coagulation of proteins. Salts of heavy metals cause the denaturation of proteins. Denaturation is an irreversible process.

R1DKrf8eviJZC
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Glossary

Bibliografia

Danikiewicz W., Chemia dla licealistów. Chemia organiczna, Warszawa 2002.

Encyklopedia PWN

Poźniczek M. M., Kluz Z., Z chemią w przyszłość, cz. 3, Kraków 2014.

bg‑gray3

Notatnik

RWbIguSS2K65s
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.