Загрузил Александра Решетникова

Биохимия. Брожение

реклама
Лабораторная работа № 5
Брожение
Краткая теория
Брожение это одна из разновидностей биологического окисления. В
основе многих бродильных процессов лежит универсальная реакция
превращения глюкозы (источник углерода) в ключевой промежуточный
продукт (интермедиат) – пировиноградную кислоту – пируват, из которого
синтезируются
различные
конечные
продукты.
По
метаболиту,
образующемуся в наибольшем количестве, называют брожению : спиртовое,
маслянокислое, молочнокислое и т.д.
1) Спиртовое брожение
Лежит в основе получения этанола, кормовых и пищевых дрожжей,
пивоварения и виноделия. Возбудителями брожения могут быть дрожжи –
сахаромицеты, некоторые мицелиальные грибы и бактерии.
2) Ацетонобутиловое брожение
Все углеводные источники (крахмал, патока, гидролизаты целлюлозы),
применяемые при спиртовом брожении, могут быть использованы при
ацетонобутиловом брожении, которое протекает в анаэробных условиях под
действием спорообразующих бактерий.
Кроме уксусной и масляной кислот основными отходами производства
являются газообразный водород и двуокись углерода, а так же
ацетонобутитоловая барда, которая содержит заметные количества
рибофлавина (витамина В2) и используется для выращивания кормовых
дрожжей.
Экспериментальная часть
Реактивы:
1. Дрожжи быстродействующие сухие;
2. Вода дистиллированная;
3. Фруктоза;
4. Нингидрин, спиртовой раствор с массовой долей 0,2%;
5. Азотная кислота, конц.;
6. Гидроксид натрия, раствор с массовой долей 10%;
7. Свинец уксуснокислый, раствор с массовой долей 5%;
8. Соляная кислота, конц.;
9. Сульфат меди, раствор с массовой долей 1%;
10.Натрий углекислый, раствор с массовой долей 10%;
11.Диазореактив.
Выполнение работы
Спиртовое брожение
Ход работы
Наблюдения
В баночке смешали 10 г фруктозы, добавили 1 г
сухих быстродействующих дрожжей, налили 30 мл
дистиллированной воды, немного нагрели на Раствор
имеет
запах
водяной бане. Оставили на 14 дней в темном месте. этанола,
стал
темнее,
появилась густая пена.
Вес баночки до: 209,3 г
Вес баночки по истечению 14 дней:
Установление состава дрожжей
Реакция аминокислот с нингидрином:
Все -аминокислоты, взаимодействуя с нингидрином, образуют
продукты, окрашенные в синий или фиолетовый цвет. Эту реакцию дают
также и белки. Взаимодействие аминокислот с нингидрином может быть
рассмотрено на примере:
NH 2
R
+ 2
COOH
ОН
O
O
O
+ R
N
O
O
O
O
+
C
OH
CO 2
H 2O
Как видно из уравнения реакции, в образовании окрашенного продукта
принимает участие атом азота свободной -аминогруппы, на чем, собственно,
и основана нингидриновая реакция. Чем больше свободных -аминогрупп
содержит белок, тем интенсивнее окраска, образующаяся при взаимодействии
его с нингидрином.
Ход работы
Наблюдения
Смешали в пробирке 2 капли
раствора нингидрина и небольшого Раствор окрашивается в фиолетовый
количества
быстродействующих цвет.
дрожжей. Нагрели пробирку.
Образование хеллатов аминокислот:
Аминокислоты способны вступать во взаимодействие с ионами
некоторых металлов с образованием особых комплексных соединений хеллатов. При этом между органическим соединением и металлом возникают
две связи (ковалентная и координационная), и в силу этого образуется
гетероцикл, а металл оказывается, как бы захвачен в клешни молекулами
аминокислоты:
R
NH2
O
O
H2N
R
Cu
O
O
Согласно
принятой
классификации
хеллаты
относят
к
внутрикомплексным соединениям. Аминокислоты, вошедшие в состав
хеллатных комплексов, резко меняют свои свойства, в частности, они не дают
реакцию с нингидрином. Хеллаты, в состав которых входят медь, кобальт, ряд
других металлов, являются окрашенными соединениями. Последние два
свойства и использованы в хеллатной реакции.
Ход работы
Наблюдения
I. Взяли две пробирки. В первую из
них внесли 6 капель раствора
дрожжей. Вторая пробирка является
контрольной – в неё вносят 6 капель
воды. В каждую пробирку добавляют
по 6 капель раствора сульфата меди и
встряхивают.
В первой пробирке, где имелась
аминокислота, появляется синяя
окраска, вызванная образованием
хеллата.
II. Берут две пробирки. В каждую
пробирку добавляют по 6 капель
раствора дрожжей. В первую
добавляют 6 капель сульфата меди и В первой пробирке, где образовался
цветной
реакции
на
6 капель нингидрина. Встряхнув, хеллат,
содержимое пробирки нагревают. нингидрин не наблюдается.
Вторая
пробирка
является
контрольной – в неё вносят 6 капель
нингидрина и, встряхнув, тоже
нагревают.
Реакция на серосодержащие аминокислоты и белки
Реакцию на серу дают только те белки, которые содержат группы SH. На
первом этапе происходит замещение SH-групп на гидроксогруппу ОН и
переход серы из органического соединения в неорганическое:
На втором этапе – качественное обнаружение ионов серы в растворе:
Na2S + (CH3COO)2Pb → PbS↓ + 2CH3COONa
Ход работы
Наблюдения
В пробирку внесли 6 капель раствора
дрожжей и добавили 3 капли
В пробирке появилось темнораствора
гидроксида
натрия.
коричневое
окрашивание,
что
Содержимое пробирки встряхнули и
говорит о положительной реакции.
немного нагрели, затем добавили
раствор уксуснокислого свинца.
Ксантопротеиновая реакция на ароматические аминокислоты
Ход работы
К 0, 5 мл раствора дрожжей
прибавили 5-6 капель
концентрированной азотной
кислоты. Осторожно нагреил. При
наличии в растворе циклических
аминокислот или белков, в которых
присутствуют эти аминокислоты,
появляется желтое окрашивание за
счет нитрования бензольного
кольца.
Наблюдения
В пробирке появляется желтая
окраска, вызванная нитрованием
бензольного кольца.
Проба Троммера
Многие моносахариды обладают способностью восстанавливать в
щелочной среде ионы меди, висмута, серебра и т.д. Эта реакция обусловлена
наличием в молекуле моносахаридов альдегидной группы, которая, легко
окисляясь, превращается в карбоксильную, и при этом происходит
восстановление металлов. На этом основан метод обнаружения
моносахаридов по Троммерру.
Реакцию Троммера нельзя проводить в присутствии избытка солей меди,
так как в этом случае желтая или красная окраска маскируется черным
осадком окиси меди, образующимся из гидроксида меди. Для предотвращения
этого реакцию проводят в присутствии сегнетовой соли, связывающей
избыток гидроксида меди.
Ход работы
Наблюдения
В пробирку добавили 6 капель
раствора дрожжей. Внесли 6 капель
раствора гидроксида натрия и 2 капли
раствора сульфата меди. Содержимое
пробирки встряхнули и нагрели
В пробирке появляется сначала
фиолетовое окрашивание, затем
ярко-красное
окрашивание,
обусловлено тем, что дрожжи
содержат как белок, так и углевод.
Биуретовая реакция на простые белки:
Белки реагируют в щелочной среде с сернокислой медью с образованием
соединений, окрашенных в фиолетовый цвет. Подобную окраску дают все
соединения, содержащие пептидные связи (-NH-СО-).
Ход работы
В пробирку налили 2 мл раствора
испытуемых дрожжей и затем добавили
туда 1 мл раствора гидроокиси натрия и
1 мл раствора сульфата меди.
Содержимое пробирки встряхивают.
Наблюдения
Появление
фиолетового
окрашивания,
что
говорит
о
положительной реакции на белок,
при нагревании цвет меняется на
ярко-красный, что свидетельствует о
наличии углеводов в составе
дрожжей.
Изучение состава рибонуклеопротеинов дрожжей
Ход работы
В пробирку поместили небольшое количество дрожжей, добавили 1 мл
раствора серной кислоты и 1 мл дистиллированной воды. Перемешали и
закрыли пробкой. Пробирку поместили на кипящую водяную баню и кипятили
при слабом нагревании 1 час. Затем содержимое пробирки охладили,
отфильтровали на складчатом фильтре и с гидролизатом (фильтратом)
проводили дальнейшую реакцию на составные части нуклеотидов.
Серебряная проба на пуриновые основания
Ход работы
Наблюдения
К 0,5 мл гидролизата добавили
Через 5 минут при стоянии
аммиак, лакмусовой бумажкой проверили
выпал хлопьевидный белый осадок
среду, она должна быть щелочная (синий
серебряных соединений пуриновых
лакмус) и добавили аммиачный раствор
оснований.
оксида серебра. Оставили на 5 минут.
Масляно-кислое брожение
Ход работы
Наблюдения
В баночке смешали 10 г выжимки из нечищенного
немытого картофеля, добавили 1 г сухих
быстродействующих дрожжей, налили 30 мл воды Раствор
имеет
запах
из-под крана, немного нагрели на водяной бане. прогорклого масла, стал
Оставили на 14 дней в темном месте.
темнее, появилась густая
пена.
Вес баночки до: г
Вес баночки по истечению 14 дней:
Скачать