Czy da się to pokazać w kuchni?

Cała lekcja siedzi w lodówce. Wlejcie do szklanki ciepłe mleko i wyciśnijcie sok z połowy cytryny — po chwili pojawią się kłaczki twarogu, czyli denaturacja kwasem. Potem usmażcie jajko: to samo zjawisko, tylko wywołane temperaturą. Kluczowe pytanie na koniec: „czy da się to odkręcić?”. Nie da — i o to w tej lekcji chodzi.

Dziecko mówi, że denaturacja to zepsucie się białka. Jak to prostować?

Kartką papieru. Poproście o złożenie origami, a potem zgniećcie je w kulkę: papieru nie ubyło ani grama, ale ptaka już nie ma. Tak samo cząsteczki białka po denaturacji nadal są obecne — straciły tylko przestrzenny kształt, a to w nim zapisana była funkcja. Zepsucie żywności to co innego: tam pracują bakterie i powstają nowe substancje.

Po co ósmoklasiście dwie próby na białko?

Bo pokazują dwa różne sposoby patrzenia na tę samą cząsteczkę. Próba biuretowa trafia w wiązania peptydowe, czyli w to, co łączy aminokwasy — wykryje więc każde białko. Ksantoproteinowa reaguje z wybranymi aminokwasami i przy okazji tłumaczy rzecz z życia: żółte plamy na palcach po kwasie azotowym(V) to zdenaturowane białko własnej skóry. Na egzaminie różnica barw (żółta kontra fioletowa) wraca regularnie.

Białka — wykrywanie i denaturacja

około 12 minut

W tej lekcji1/10

Wbijasz jajko na patelnię: przezroczyste białko w kilkanaście sekund robi się białe i twarde — i już nigdy nie wróci do postaci płynnej. To nie jest gotowanie, to chemia: właśnie na Twoich oczach zaszła denaturacja białka. Dziś dowiesz się, dlaczego tego kroku nie da się cofnąć i jak wykryć białko w probówce.

Białko to długi łańcuch aminokwasów

Z poprzedniej lekcji znasz aminokwasy — cząsteczki z grupą aminową i karboksylową naraz. Białko powstaje wtedy, gdy grupa karboksylowa jednego aminokwasu łączy się z aminową następnego, tworząc wiązanie peptydowe. Tak z setek ogniw powstaje jeden długi łańcuch. Aminokwasów budujących białka jest tylko 20 — ale ich kolejność można ułożyć na niezliczoną liczbę sposobów.

Od aminokwasu do działającego białka

O funkcji decyduje KSZTAŁT

Łańcuch nie leży prosto — zwija się w przestrzenną bryłę o jednym, ściśle określonym kształcie. To on, a nie sam skład, decyduje o zadaniu białka: budulec (mięśnie, włosy, paznokcie), enzymy przyspieszające trawienie, hemoglobina przenosząca tlen, przeciwciała ścigające bakterie. Białka jesz codziennie — jajko, mięso, mleko, fasola i soczewica; wełna i jedwab też są białkami, tylko nie na talerzu.

Dwie próby na wykrycie białka

1
Próba ksantoproteinowa. Do probówki z białkiem jaja wkraplamy stężony kwas azotowy(V).
$\text{białko} + \mathrm{HNO}_3$
2
Obserwacja: białko ścina się i barwi na żółto
Próba ksantoproteinowa
Białko ścina się i barwi na żółto. Ta sama reakcja zachodzi na skórze — stąd żółte plamy po kontakcie z kwasem azotowym(V).
$\text{barwa} \rightarrow \text{żółta}$
3
Próba biuretowa. Do drugiej probówki z białkiem dolewamy zasadę sodową, a potem kilka kropli siarczanu(VI) miedzi(II).
$\text{białko} + \mathrm{NaOH} + \mathrm{CuSO}_4$
4
Obserwacja: roztwór barwi się na fioletowo
Próba biuretowa
Roztwór barwi się na fioletowo. Ta barwa bierze się z wiązań peptydowych, więc próba wykrywa każde białko.
$\text{barwa} \rightarrow \text{fioletowa}$

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Kropla stężonego kwasu azotowego(V) na białku jaja daje żółtą barwę. Jak nazywa się ta próba?

Denaturacja — zniszczenie kształtu

Denaturacja. Trwałe zniszczenie przestrzennej budowy białka: łańcuch się rozplątuje, a białko traci swoją funkcję. Wywołuje ją wysoka temperatura (smażone jajko), kwasy (mleko z sokiem z cytryny ścina się w twaróg), alkohol — dlatego dezynfekcja działa: alkohol denaturuje białka bakterii i te giną — a także sole metali ciężkich (ołowiu, rtęci) i promieniowanie UV.

Pułapka! „Denaturacja to rozpuszczenie białka”

Źle: podczas denaturacji białko się rozpuszcza, psuje albo znika.

Koagulacja i wysalanie — to samo co denaturacja? Nie!

Koagulacja to wytrącanie białka z roztworu w postaci kłaczków. Bywa odwracalna: tak działa wysalanie — po dodaniu dużej ilości soli białko wypada z roztworu, ale kształtu nie traci, więc po dolaniu wody wraca do niego jak gdyby nigdy nic.

Twoja kolej

Do szklanki mleka wyciskasz sok z cytryny — mleko ścina się w białe kłaczki twarogu. Co się stało z białkami mleka?

Ściąga do zapamiętania

Białka — budowa, wykrywanie, denaturacja?

BUDOWA: długi łańcuch aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi, zwinięty w bryłę o określonym kształcie; kształt = funkcja. ROLA: budulec, enzymy, hemoglobina, przeciwciała. GDZIE: jajko, mięso, mleko, rośliny strączkowe, a także wełna i jedwab. WYKRYWANIE: ksantoproteinowa — $\mathrm{HNO}_3$ , barwa ŻÓŁTA; biuretowa — $\mathrm{NaOH}$ i $\mathrm{CuSO}_4$ , barwa FIOLETOWA. DENATURACJA (NIEodwracalna): temperatura, kwasy, alkohol, sole metali ciężkich, UV — ginie kształt, nie cząsteczka. KOAGULACJA: wytrącanie białka z roztworu w postaci kłaczków — odwracalna przy WYSALANIU (sól wytrąca białko, woda je przywraca), nieodwracalna, gdy towarzyszy jej denaturacja.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Czy da się to pokazać w kuchni?: Cała lekcja siedzi w lodówce. Wlejcie do szklanki ciepłe mleko i wyciśnijcie sok z połowy cytryny — po chwili pojawią się kłaczki twarogu, czyli denaturacja kwasem. Potem usmażcie jajko: to samo zjawisko, tylko wywołane temperaturą. Kluczowe pytanie na koniec: „czy da się to odkręcić?”. Nie da — i o to w tej lekcji chodzi.
Dziecko mówi, że denaturacja to zepsucie się białka. Jak to prostować?: Kartką papieru. Poproście o złożenie origami, a potem zgniećcie je w kulkę: papieru nie ubyło ani grama, ale ptaka już nie ma. Tak samo cząsteczki białka po denaturacji nadal są obecne — straciły tylko przestrzenny kształt, a to w nim zapisana była funkcja. Zepsucie żywności to co innego: tam pracują bakterie i powstają nowe substancje.
Po co ósmoklasiście dwie próby na białko?: Bo pokazują dwa różne sposoby patrzenia na tę samą cząsteczkę. Próba biuretowa trafia w wiązania peptydowe, czyli w to, co łączy aminokwasy — wykryje więc każde białko. Ksantoproteinowa reaguje z wybranymi aminokwasami i przy okazji tłumaczy rzecz z życia: żółte plamy na palcach po kwasie azotowym(V) to zdenaturowane białko własnej skóry. Na egzaminie różnica barw (żółta kontra fioletowa) wraca regularnie.

Sprawdź się!

Jakim wiązaniem połączone są aminokwasy w łańcuchu białka?

Która próba daje z białkiem barwę FIOLETOWĄ?

Które z tych zjawisk jest ODWRACALNE?

Dlaczego przecieranie skóry alkoholem zabija bakterie?

Co dzieje się z cząsteczkami białka podczas denaturacji?

Następny temat

Cukry proste — glukoza i fruktoza