实验蛋白质及氨基酸的呈色反应

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1、实验五蛋白质及氨基酸的呈色反应一实验目的1、了解构成蛋白质的基本结构单位和主要连接方式。2、了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。3、学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。实验原理(一)双缩脲反应(Biureareaction)所谓双缩脲反应是指在碱性条件下，双缩脲与二价铜离子作用，生成紫红色配合物的反应。当加热至180℃左右时，两分子尿素缩合脱去一分子氨，生成双缩脲。在肽和蛋白质分子中具有肽键，其结构与双缩脲类似，也能发生此反应，生成蓝紫色或紫红色的配合物。该反应常用于蛋白质的定性或定量测定。应当指出

2、，该反应的干扰因素较多，一些含有一个肽键和一个-CONH２、-CS-NH２、-CH2-NH２等基团的物质也有双缩脲反应。并且NH３对此反应具有严重的干扰，因为NH３与铜离子可生成深蓝色的铜氨配合物。因此我们可以说蛋白质和多肽都有双缩脲反应，但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。此反应所产生颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关。(二)茚三酮反应(Ninhydrinreaction)除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应生成黄色物质外，所有的α氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生

3、成蓝紫色物质。该反应分两步进行，首先是氨基酸被氧化，产生CO２、NH3和醛，而水合茚三酮被还原成还原型茚三酮；第二步是所生成之还原型茚三酮与另一个水合茚三酮分子和氨缩合生成有色物质。此反应的适宜pH为5～7，同一浓度的蛋白质或氨基酸在不同pH条件下的颜色深浅不同，酸度过大时甚至不显色。该反应十分灵敏，1：1500000浓度的氨基酸水溶液即能显示反应，因此是一种常用的氨基酸定量方法。但也有些物质对茚三酮也呈类似的阳性反应，如β-丙氨酸、氨和许多一级胺化合物等。所以定性或定量测定中，应严防干扰物存在。茚三酮

4、反应分为两步，第一步是氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛，水合茚三酮被还原成还原型茚三酮；第二步是所形成的还原性茚三酮同另一个水合茚三酮分子和氨缩合生成有色物质。蓝紫色复合物（三）黄色反应(Xanthoproteicreaction)含凡是含有苯环的化合物都能与浓硝酸作用产生黄色的硝基苯衍生物。该化合物在碱性溶液中进一步转化成深橙色的硝醌酸钠.在蛋白质分子中酪氨酸和色氨酸残基易发生上述反应，而苯丙氨酸不易硝化，需加少量浓硫酸催化才能呈明显的正反应。皮肤、指甲、头发等遇浓硝酸变黄即为这一反应的结果。(四

5、)坂口反应(Sakaguchireaction)在次溴酸钠或次氯酸钠存在的条件下，许多含有胍基的化合物(如胍乙酸、甲胍、胍基丁胺等)能与α-萘酚发生反应生成红色物质。在20种氨基酸中唯有精氨酸含有胍基，所以只有它呈正反应。生成的氨被次溴酸钠氧化生成氮。该反应中过量的次溴酸钠是不利的，因其能进一步缓慢氧化，使产物破裂分解，引起颜色消失。但加入适量尿素可破坏过量的次溴酸钠。酪氨酸、色氨酸和组氨酸也能降低产生颜色的强度。甚至会阻止颜色的生成。该反应灵敏度达1：250000。因此常用于定量测定精氨酸的含量和定性

6、鉴定含有精氨酸的蛋白质。。㈤乙醛酸反应(Adamkiewica-Hopkins-Colereaction)在浓硫酸存在下，色氨酸与乙醛酸反应生成紫色物质，反应机理尚不清楚，可能是一分子乙醛酸与两分子色氨酸脱水缩合形成与靛蓝相似的物质。色氨酸在浓硫酸中与一些醛类反应也形成有色物质。很多人用含有少量醛杂质的冰醋酸或芳香醛等进行此反应。硝酸根、亚硝酸根、氯酸根及过多的氯离子均能妨碍此反应，有微量硫酸铜或Fe３＋离子存在时，可以加强色氨酸的阳性反应。实验材料（一）试剂1、卵清蛋白溶液2、10%氢氧化钠溶

7、液3、1%硫酸铜溶液4、尿素5、0.5%甘氨酸溶液6、0.1%茚三酮水溶液7、0.1%茚三酮乙醇溶液8、0.5%苯酚溶液9、浓硝酸10、0.3%色氨酸溶液11、0.3%酪氨酸溶液12、考马斯亮蓝染液13、大豆提取液（二）器材1、试管及试管架2、水浴锅3、酒精灯（或电热套）4、量筒5、滤纸片6、滴管实验操作（一）双缩脲反应：一、取少量尿素结晶，放入干燥试管中，用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时，停止加热，尿素放出氨，形成双缩脲。冷却后，加10%NaOH溶液约1mL，振荡混匀，再加入1%Cu

8、SO４溶液1滴，振荡之。观察出现的粉红颜色。避免添加过量硫酸铜，生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。二、取另一支试管，加1mL卵清蛋白溶液和10%氢氧化钠溶液2mL，摇匀，再加1%硫酸铜溶液两滴，随加随摇，观察紫玫瑰色的出现。（二）茚三酮反应：一、取2支试管分别加入蛋白质溶液和0.5%甘氨酸溶液1mL，再加0.5mL0.1%茚三酮水溶液混匀，在沸水浴中加热1～2min，观察颜色由粉色变成紫红色再变蓝。二、在一小