實(shí)驗一蛋白質(zhì)及氨基酸的顯色反應(yīng)驗證

關(guān)于實(shí)驗一蛋白質(zhì)及氨基酸的顯色反應(yīng)驗證實(shí)驗一、蛋白質(zhì)及氨基酸的顯色反應(yīng)

目的和要求

1、學(xué)習(xí)和了解常用的幾種鑒定蛋白質(zhì)與氨基酸的方法。

2、進(jìn)一步認(rèn)識氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。第2頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅰ、雙縮脲反應(yīng)(Biureareaction)

原理:

雙縮脲反應(yīng):在堿性條件下，雙縮脲與二價銅離子作用，生成紫紅色配合物的反應(yīng)。當(dāng)加熱至180℃左右時，兩分子尿素縮合脫去一分子氨，生成雙縮脲。在肽和蛋白質(zhì)分子中具有肽鍵，其結(jié)構(gòu)與雙縮脲類似，也能發(fā)生此反應(yīng)，生成藍(lán)紫色或紫紅色的配合物。該反應(yīng)常用于蛋白質(zhì)的定性或定量測定。第3頁,共29頁，2024年2月25日，星期天紫紅色銅雙縮脲復(fù)合物分子結(jié)構(gòu)為：

第4頁,共29頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)和多肽都有雙縮脲反應(yīng)，但有雙縮脲反應(yīng)的物質(zhì)不一定都是蛋白質(zhì)或多肽。此反應(yīng)所產(chǎn)生顏色的深淺與蛋白質(zhì)的濃度成正比，而與蛋白質(zhì)分子量及氨基酸成分無關(guān)。第5頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟

一、取少量尿素結(jié)晶，放入干燥試管中，用微火加熱使尿素熔化。熔化的尿素開始硬化時，停止加熱，尿素放出氨，形成雙縮脲。冷卻后，加10%NaOH溶液約1mL，振蕩混勻，再加入1%CuSO４溶液1滴，振蕩之。觀察出現(xiàn)的粉紅顏色。避免添加過量硫酸銅，生成的藍(lán)色氫氧化銅能掩蓋粉紅色。二、取另一支試管，加1mL卵清蛋白溶液和10%氫氧化鈉溶液2mL，搖勻，再加1%硫酸銅溶液兩滴，隨加隨搖，觀察紫玫瑰色的出現(xiàn)。第6頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅱ、茚三酮反應(yīng)(Ninhydrinreaction)原理:

除脯氨酸、羥脯氨酸和茚三酮反應(yīng)生成黃色物質(zhì)外，所有的α-氨基酸及一切蛋白質(zhì)都能和茚三酮反應(yīng)生成藍(lán)紫色物質(zhì)。該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，首先是氨基酸被氧化，產(chǎn)生CO２、NH3和醛，而水合茚三酮被還原成還原型茚三酮；第二步是所生成的還原型茚三酮與另一個水合茚三酮分子和氨縮合生成有色物質(zhì)。第7頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

此反應(yīng)的適宜pH為5-7。該反應(yīng)十分靈敏，1：1500000濃度的氨基酸水溶液即能顯示反應(yīng)，是一種常用的氨基酸定量方法。第8頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟一、取2支試管分別加入蛋白質(zhì)溶液和0.5%甘氨酸溶液1mL，再加0.5mL0.1%茚三酮水溶液混勻，在沸水浴中加熱1-2min，觀察顏色由粉色變成紫紅色再變藍(lán)。二、在一小片濾紙上滴上一滴0.5%的甘氨酸溶液，風(fēng)干后，再在原處滴0.1%的茚三酮乙醇溶液一滴，在微火旁烘干顯色，觀察紫紅色斑點(diǎn)的出現(xiàn)。第9頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅲ、黃色反應(yīng)(Xanthoproteicreaction)原理

凡是含有苯環(huán)的化合物都能與濃硝酸作用產(chǎn)生黃色的硝基苯衍生物。該化合物在堿性溶液中進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成深橙色的硝醌酸鈉。在蛋白質(zhì)分子中酪氨酸和色氨酸殘基易發(fā)生上述反應(yīng)，而苯丙氨酸不易硝化，需加少量濃硫酸催化才能呈明顯的正反應(yīng)。皮膚、指甲、頭發(fā)等遇濃硝酸變黃即為這一反應(yīng)的結(jié)果。第10頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟:

一、取一支試管加4滴0.5%苯酚溶液，再加濃硝酸2滴，觀察黃色出現(xiàn)，冷卻后逐滴加入10%氫氧化鈉溶液，觀察顏色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬６?、取一支試管加蛋白質(zhì)溶液4滴及濃硝酸2滴，由于強(qiáng)酸的作用，開始蛋白質(zhì)形成白色沉淀，小火加熱，則沉淀變?yōu)辄S色，冷卻，逐滴加入10%氫氧化鈉溶液，顏色由黃色轉(zhuǎn)變成深橙黃色。三、剪少許指甲或頭發(fā)放入試管中，加入數(shù)滴濃硝酸，觀察顏色變化。第11頁,共29頁，2024年2月25日，星期天管號1234材料0.5％苯酚雞蛋清液指甲頭發(fā)量（滴)44少許少許濃硝酸（滴）422020現(xiàn)象加入NaOH后現(xiàn)象變化黃色反應(yīng)第12頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅳ、坂口反應(yīng)(Sakaguchireaction原理

在次溴酸鈉或次氯酸鈉存在的條件下，許多含有胍基的化合物能與α-萘酚發(fā)生反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。在20種氨基酸中唯有精氨酸含有胍基，所以只有它呈正反應(yīng)。

第13頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

生成的氨被次溴酸鈉或次氯酸鈉氧化生成氮。該反應(yīng)中過量的次溴酸鈉或次氯酸鈉是不利的，因其能進(jìn)一步緩慢氧化，使產(chǎn)物破裂分解，引起顏色消失。但加入適量尿素可破壞過量的次溴酸鈉。該反應(yīng)靈敏度達(dá)1：250000。因此常用于定量測定精氨酸的含量和定性鑒定含有精氨酸的蛋白質(zhì)。第14頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟

取3支試管，分別加入1mL蒸餾水、0.3%精氨酸溶液和蛋白溶液，各加20%氫氧化鈉溶液5滴，1%α-萘酚酒精溶液3滴，次氯酸鈉溶液6滴，搖勻，放置片刻，觀察出現(xiàn)的顏色。第15頁,共29頁，2024年2月25日，星期天試劑（滴）管號H2O0.3％精氨酸蛋白質(zhì)溶液20％NaOHα－萘酚NaClO現(xiàn)象記錄１005536２050536３500536坂口反應(yīng)第16頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅴ、乙醛酸反應(yīng)(Adamkiewica-Hopkins-Colereaction)原理在濃硫酸存在下，色氨酸與乙醛酸反應(yīng)生成紫色物質(zhì)，反應(yīng)機(jī)理尚不清楚，可能是一分子乙醛酸與兩分子色氨酸脫水縮合形成與靛藍(lán)相似的物質(zhì)。色氨酸在濃硫酸中與一些醛類反應(yīng)也形成有色物質(zhì)。很多人用含有少量醛雜質(zhì)的冰醋酸或芳香醛等進(jìn)行此反應(yīng)。第17頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟向試管中加數(shù)滴蛋白質(zhì)溶液，再加冰醋酸(常含有少量乙醛酸或醛類)約1mL并混勻傾斜試管，謹(jǐn)慎地沿著管壁加濃硫酸(AR)約1mL，使其重迭，且勿使二者混合。靜置后，觀察在兩液界面上出現(xiàn)的紅紫色環(huán)，于水浴中微熱，可加快色環(huán)形成。用20%的白明膠作乙醛酸反應(yīng)。觀察結(jié)果。第18頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

試劑（滴）管號白明膠蛋白質(zhì)溶液（滴）冰醋酸（ml）濃硫酸（ml）現(xiàn)象記醛酸反應(yīng)第19頁,共29頁，2024年2月25日，星期天Ⅵ、偶氮反應(yīng)(Azoreaction)原理偶氮化合物(偶氮試劑)與酚核或咪唑環(huán)結(jié)合產(chǎn)生有色物質(zhì)。它與酪氨酸和組氨酸反應(yīng)的產(chǎn)物分別為紅色和櫻桃紅色。含有酪氨酸和組氨酸的蛋白質(zhì)也有此反應(yīng)。第20頁,共29頁，2024年2月25日，星期天操作步驟

取2支試管，分別加入0.3%組氨酸溶液和純雞蛋清各4滴，再各加入新配制的重氮試劑8滴搖勻，加入2滴20%氫氧化鈉溶液，再搖勻。過幾分鐘，觀察顏色的形成，一般出現(xiàn)櫻桃紅色。第21頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

試劑（滴）管號0.3％組氨酸（滴）雞蛋清（滴）偶氮試劑20％NaOH溶液現(xiàn)象記錄14822482偶氮反應(yīng)第22頁,共29頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)名稱反應(yīng)基團(tuán)反應(yīng)產(chǎn)物及現(xiàn)象用途雙縮脲反應(yīng)肽鍵Cu—雙縮脲絡(luò)合物（蘭紫色）測蛋白質(zhì)含量和鑒定蛋白質(zhì)水解是否完全茚三酮反應(yīng)α-氨基酸蘭紫色測AA含量、檢驗AA及蛋白質(zhì)黃色反應(yīng)苯環(huán)、Trp、Tyr黃色硝醌酸生成鑒定Trp、Tyr坂口反應(yīng)胍基玫瑰紅色產(chǎn)物生成鑒定Arg測定Arg含量乙醛酸反應(yīng)吲哚環(huán)中間生成蘭紫色環(huán)鑒定Trp偶氮反應(yīng)咪唑基、酚核鮮紅色物質(zhì)生成鑒定His、Tyr第23頁,共29頁，2024年2月25日，星期天試劑和器材一、試劑1.蛋白質(zhì)溶液：取5mL蛋清，用蒸餾水稀釋至100mL，攪拌均勻后，用紗布過濾。2.0.1%茚三酮乙醇溶液：稱取0.1g茚三酮，溶于100mL95%乙醇。臨用前配制。3.尿素粉末4.1%硫酸銅溶液5.10%氫氧化鈉溶液和20%氫氧化鈉溶液6.0.5%苯酚溶液第24頁,共29頁，2024年2月25日，星期天7.濃硝酸和濃硫酸(A.R.)8.0.1%茚三酮水溶液9.0.3%精氨酸溶液、0.3%組氨酸溶液、0.5%甘氨酸10.純雞蛋清11.1%α-萘酚乙醇溶液，臨用時配制12.冰醋酸13.20%明膠溶液14.次氯酸鈉溶液15.重氮試劑：溶液A：溶解5g亞硝酸鈉于1000mL水中。溶液B：溶解5g對氨基苯磺酸于1000mL水中。溶解后，再加入5mL濃硫酸。A、B溶液分別保存于密閉瓶內(nèi)。需用時，以1：1的比例混合。第25頁,共29頁，2024年2月25日，星期天二、器材

1.試管及試管架2.水浴鍋3.酒精燈4.量筒(10mL)5.濾紙片6.烘箱第26頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

實(shí)驗注意事項：1.本次實(shí)驗內(nèi)容繁多，請嚴(yán)格按步驟操作，并做好實(shí)驗報告。2.本次實(shí)驗是定性實(shí)驗，各種實(shí)驗的現(xiàn)象都可能發(fā)生，要細(xì)心觀察。3.本次實(shí)驗有