Цель: изучить свойства белков.
Оборудование и реактивы: - раствор белка;
Раствор медного купороса;
Раствор ацетата свинца;
Пробирки
Ход работы:
- Растворение белков
Многие белки растворяются в воде, что обусловлено наличием на поверхности белковой молекулы свободных гидрофильных групп. Растворимость белка в воде зависит от структуры белка, реакции среды, присутствия электролитов. В кислой среде лучше растворяются белки, обладающие кислыми свойствами, а в щелочной - белки, обладающие основными свойствами.
Альбумины хорошо растворяются в дистиллированной воде, а глобулины растворимы в воде только в присутствии электролитов.
Не растворяются в воде белки опорных тканей (коллаген, кератин, эластин и др.)
Оборудование и реактивы: - яичный белок;
Дистиллированная вода;
Раствор хлористого калия;
Кератин (шерсти или волос).
Ход работы:
К 2 каплям неразведенного яичного белка прибавляют 1 мл дистиллированной воды и перемешивают. При этом яичный альбумин растворяется, а яичный глобулин выпадает в виде небольшого осадка.
Проверяют растворимость в воде и 5% растворе хлористого калия белка кератина, содержащегося в шерсти и волосах.
Результаты работы оформить в виде таблицы:
- Денатурация белка спиртом .
Оборудование и реактивы : раствор белка; этанол, пробирки
- Осаждение белков при нагревании.
Белки являются термолабильными соединениями и при нагревании свыше 50-60°С наступает денатурация. Сущность тепловой денатурации заключается в развертывании специфической структуры полипептидной цепи и разрушении гидратной оболочки белковых молекул, что проявляется заметным уменьшением их растворимости. Наиболее полное и быстрое осаждение происходит в изоэлектрической точке, т.е. при таком значении рН среды, когда суммарный заряд белковой молекулы равен нулю, поскольку при этом частицы белка наименее устойчивы. Белки, обладающие кислыми свойствами, осаждаются в слабокислой среде, а белки с основными свойствами – в слабощелочной. В сильнокислых или сильнощелочных растворах денатурированный при нагревании белок в осадок не выпадает, так как частицы его перезаряжаются и несут в первом случае положительный, а во втором отрицательный заряд, что повышает их устойчивость в растворе.
Оборудование и реактивы: - 1% раствор яичного белка;
1% раствор уксусной кислоты;
10% раствор уксусной кислоты;
10% раствор гидроксида натрия;
4 пробирки, держатель, спиртовка.
| Опыт | Результаты |
| В четыре пронумерованные пробирки приливают по 10 капель 1% раствора яичного белка. а) первую пробирку нагревают до кипения. б) во вторую пробирку добавляют 1 каплю 1% раствора уксусной кислоты и нагревают до кипения. в) в третью пробирку добавляют 1 каплю 10% раствора уксусной кислоты и нагревают до кипения. г) в четвертую пробирку добавляют 1 каплю 10% раствора гидроокиси натрия и нагревают до кипения. | а) Раствор белка мутнеет, но так как частицы денатурированного белка несут заряд, они в осадок не выпадают. Это связано с тем, что яичный белок имеет кислые свойства (изоэлектрическая точка его равна рН 4,8) и в нейтральной среде заряжен отрицательно; б) Выпадает осадок белка, так как раствор белка приближается к изоэлектрической точке и белок теряет заряд; в) Осадка не образуется, так как в сильнокислой среде частицы белка приобретают положительный заряд (сохраняется один из факторов устойчивости белка в растворе); г) Осадка не образуется, так как в щелочной среде отрицательный заряд частиц белка увеличивается. |
Сделайте выводы._____________________________
Условия выполнения задания
1. Место (время) выполнения задания: задание выполняется на занятие в аудиторное время
2. Максимальное время выполнения задания: ____90 _______ мин.
3. Вы можете воспользоваться учебником, конспектом лекций
Шкала оценки образовательных достижений:
Критерии оценки: Выполнение работы более 90% –оценка «5»,
70-90% - оценка «4»,
50 -70% - оценка «3»,
Менее 50% - оценка «2».
Практическая работа№1
Приготовление раствора заданной концентрации.
Цель:
- приготовить растворы солей определенной концентрации.
- научиться готовить раствор заданной концентрации, используя весы и мерную посуду.
Оборудование:
- стеклянная лопаточка;
- стакан объемом 50 мл;
- стеклянная палочка с резиновым наконечником;
- мерный цилиндр;
- весы;
- холодная кипяченая вода.
- соли;
Теоретическая часть
Раствор- это однородная система, состоящая из растворителя,растворенных веществ и продуктов их взаимодействия. Растворителем чаще всего является то вещество, которое в чистом виде имеет тоже агрегатное состояние, что и раствор, либо присутствует в избытке.
По агрегатному состоянию различают растворы: жидкие, твердые, газообразные. По соотношению растворителя и растворенного вещества: разбавленные, концентрированные, насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные. Состав раствора обычно передается содержанием в нем растворимого вещества в виде массовой доли, процентной концентраций и молярности.
- Массовая доля (
безразмерная величина) – это отношение массы растворенного
вещества к массе всего раствора:
W м.д. = m раст. вещества /m раствора .
- Процентная концентрация (%) – это величина показывающая сколько грамм растворенного вещества cсодержится в 100 гр. раствора:
W % = m раст. вещества 100%
/m раствора
(учебникО.С.Габриелян, И.Г.Остроумов Химия, М. «Академия» 2013, с 57)
- Молярная концентрация, или молярность (моль/литр)- это величина показывающая сколько молей растворимого вещества содержатся в 1 литре раствора:
См = m раст. вещес /Мr(раст. вещества)V раствора .
(учебникО.С.Габриелян, И.Г.Остроумов Химия, М. «Академия» 2013, с 57)
Урок — практическая работа
Тема «Анализ качества пищевых продуктов. Обнаружение белка в исследуемой пробе».
подготовила учитель химии МАОУ лицея №28 имени Н.А.Рябова
Попова С.И.
Цель: «Определить качество пищевых продуктов. Исследовать предложенные пробы на содержание белка».
Задачи:
1.Образовательные:
формировать умения решать экспериментальные задачи прикладного характера на установление содержания белков в пищевых продуктах;
установить межпредметные связи изучаемой теоретической основы с близкими, «домашними» проблемами.
2.Воспитательные:
продолжить формирование ответственного, творческого отношения к выполнению заданий, точность, наблюдательность, настойчивость;
продолжить краеведческое воспитание;
воспитание позитивного отношения к ЗОЖ; воспитание толерантности, сотрудничества, самостоятельности.
3.Развивающие:
развивать умения переносить знания в новые условия;
развивать умение проводить, наблюдать и описывать химический эксперимент;
развивать мыслительные операции (анализ, синтез, установление причинно — следственных связей, выдвижение гипотезы, классификация, проведение аналогий, обобщение, умение доказывать, выделение главного);
совершенствовать коммуникативные умения учащихся в совместной деятельности (умение вести диалог, выслушивать оппонента, аргументировано обосновывать свою точку зрения).
Умения:
1. Общелабораторные – проводить нагревание; фильтрование.
2. Организационные — соблюдать аккуратность и чёткость в работе, ПТБ, работать по инструкции, поддерживать чистоту рабочего места, оформлять записи, осуществлять самоконтроль.
(вступительное слово учителя)
Белки в продуктах питания играют роль главного строительного материала для организма, без которого невозможна его жизнедеятельность, рост и восстановление клеток.
Как вы наверняка уже знаете, любой продукт состоит из белков, жиров и углеводов, и основной нашей задачей является умелое их сочетание в нашем ежедневном рационе.
Один из главных принципов здорового питания как раз и говорит о том, что пища должна быть сбалансированной, и содержать оптимальное количество белков, жиров и углеводов.
Белковая пища – один из важнейших компонентов рациона любого человека. При недостатке белков невозможен процесс расщепления жиров, в свою очередь сытный белковый продукт позволяет увеличить время усвоения углеводов, помогая поддерживать стабильный уровень сахара в крови и подавляя чувство голода.
А какое строение имеет белок? (Работа с комплексом «Наглядна я школа»-структуры белка)
Качественные реакции на белок обсудить
(Переход к новой теме)
Оценка качества пищевых продуктов, определение микробиологической зараженности – очень ответственные и трудоемкие процессы. Подход к каждому образцу производится строго индивидуально.
Существует несколько типов исследования качества пищевой продукции:
органолептическое – запах, вкус, цвет, мутность, температура, посторонние пленки, осадки;
физико-химическое – качественный состав заявленной пробы, наличие примесей (как физических, так и химических);
микробиологическое – определение наличия в исследуемой пробе посторонних микроорганизмов, инфекций (особенно важный тип исследований, рекомендованный Analytic Company для детского питания);
комплексное – экспертиза на соответствие продукта определенном ГОСТ, ГОСТ Р, ТУ, СаНПин и другим нормам, устанавливающим критерии безопасности для человека.
Ребята делятся на 4 группы и проводят по 2 опыта по предварительно выданной инструкции . Затем все ученики заполняют лабораторный журнал с последующим обсуждением результатов.
ПЕРЕД выполенением практики повторить правила техники безопасности !
Опыт №1.Определение качества пастеризации молока.
Пастеризацией предусматривается уничтожение патогенных микроорганизмов, которые ухудшают качество молока. Содержание белка при этом не должно уменьшаться.
1.К 3 мл молока добавить 3 мл дистиллированной воды.
2.По каплям добавлять 0.1 Н раствор H 2 SO 4 хлопьев казеина. Отфильтровать.
3. Фильтрат. Нагреть до кипения.
КЛЮЧ. В сыром молоке вновь появляются хлопья казеина .
4.Предположите степень пастеризации молока в исследуемых пробах.
5.Предположите причины фальсификации различных проб.
6. К полученной пробе добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Нагрейте. Желтое окрашивание свидельствует о наличии в белке ароматических колец.(ксантопротеиновая реакция).
Опыт №2.
Определение свежести молока
К 3 мл 1% раствора фенола прилить 3 мл 1% раствора хлорида железа (III ), отметить фиолетовое окрашивание, добавить 3 мл молока.
КЛЮЧ. Скисшее молоко дает желто-зеленое окрашивание.
Установите степень свежести, причины фальсификации разных проб.
Опыт №3.
Определение примеси в сметане.
В химический стакан налить 10 мл горячей воды. В горячую воду поместить ложечку сметаны.
КЛЮЧ. При наличии примеси (творога, кефира, крахмала) жир всплывет, а казеин осядет на дно.
Зная, что в норме сметана не должна иметь осадка, предположите причины фальсификации разных проб.
Опыт №4
Определение свежести мяса.
1. Приготовить мясной бульон. (4 мл воды+кусочек мяса до кипения нагреть).
2. Отфильтровать в колбу, пользуясь воронкой.
3.Добавить 5 капель % H 2 SO 4 и через несколько минут отметить результат.
КЛЮЧ. В свежем бульоне раствор прозрачный, при сомнительной свежести раствор становится мутным, а у безусловно несвежего мяса желеобразный осадок с хлопьями.
Определите степень фальсификации пробы. Сравните несколько разных проб. Предположите причины различных результатов.
Опыт №5.
Определение белка в предложенных продуктах.
1В 3 пробирки налить 4 мл воды. В 1 добавить 0,5 бульонного кубика, во 2-ю кусочек мяса, в 3-ю кусочек сосиски. Прокипятить.
2.Отфильтровать.
3.В каждую пробирку добавить концентрированную HNO 3 по каплям и немного нагреть.
КЛЮЧ. В растворе, в котором присутствует белок будет желтое окрашивание.
Сделать вывод о качестве проб.
Ход работы:
Оформите в тетради(в клетку) проведённый опыт:
Опыт « Определение белка в клетке».
Цель: научиться…..(продолжите).
Оборудование: стаканчик с водой, мука в марле, ножницы.
Ход работы:
1. Опустите завёрнутую в марлю муку в стакан с водой на полминуты. Выньте, разрежьте нитку на марле, разверните и потрогайте полученное тесто пальчиком. Напишите в этом пункте
что наблюдаете? (« Если мокрую муку потрогать, то на ощупь она будет …?.... , …?.....»)
2. Найдите в учебнике: какое вещество обладает такими качествами? Сделайте вывод: какое органическое вещество вы обнаружили. («Вывод: это вещество - ….?.... (…….) .»)
3. Найдите в учебнике и запишите в этом пункте значение в клетке вашего органического вещества. (« Значение: …….. .»)
Оформите в тетради(в клетку) проведённый опыт:
Опыт « Определение белка в клетке».
Цель: научиться…..(продолжите).
Оборудование: стаканчик с водой, мука в марле, ножницы.
Ход работы:
1. Опустите завёрнутую в марлю муку в стакан с водой на полминуты. Выньте, разрежьте нитку на марле, разверните и потрогайте полученное тесто пальчиком. Напишите в этом пункте
что наблюдаете? (« Если мокрую муку потрогать, то на ощупь она будет …?.... , …?.....»)
2. Найдите в учебнике: какое вещество обладает такими качествами? Сделайте вывод: какое органическое вещество вы обнаружили. («Вывод: это вещество - ….?.... (…….) .»)
3. Найдите в учебнике и запишите в этом пункте значение в клетке вашего органического вещества. (« Значение: …….. .»)
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Презентация содержит материал для интегрированного урока химии и биологии по теме"Белки, их состав, свойства и биологические функции". На слайдах представлены вопросы для самостоятельной работы учащих...
Биосинтез белков в живой клетке
Задачи и цели урока:Продолжить формирование знаний об основных процессах метаболизма; охарактеризовать два этапа биосинтеза белка – трансляцию и транскрипцию. Задачи: Вспомнить значение б...
Конспект урока по технологии проблемного обучения "Биосинтез белка в живой клетке"
Конспект урока "Биосинтез белка в живой клетке" разработан с использованием технологии проблемного обучения. На уроке учащиеся повторяют свойства генетического кода, процесс транскрипции, знакомятся с...
Работу выполнила: Калашникова Анастасия ученица 2 А класса МБОУ СОШ № 14 г. Апатиты,
Руководитель: Калашникова Инна Ивановна, учитель математики, информатики и ИКТ МБОУ СОШ № 14 г. Апатиты
Цель эксперимента:
Изучить состав молока. Выяснить действительно ли в молоке содержатся все основные вещества пищи - это белки, жиры и углеводы.
Молоко - очень полезный продукт. Все млекопитающие выкармливают своих детенышей молоком. Маленькие дети начинают свою жизнь с молока мамы, молоко укрепляет организм ребенка и дает ему много полезных веществ. Следовательно, оно очень питательно и легко усваивается. Наибольшее количество энергии дают жиры. Углевод молока называется лактоза. Но в отличие от глюкозы или сахарозы (пищевого сахара), лактоза почти не имеет сладкого вкуса.
Шаг 1. Составление плана:
1. Анализ предложенной таблицы и ответы на вопросы.
2. Проведение опытов по обнаружению белка, жира, углеводов и казеина.
3.Оформление результатовв виде таблиц.
4. Выводы на основании полученных результатов.
5. Анализ своей работы.
Шаг 2.
Анализ таблицы о питательности молока собаки и коровы:
| Вопрос | Ответ |
| 1. Чье молоко более питательно - собаки или коровы и почему? | Более питательным является молоко собаки: 1. Из таблицы видно, что энергия молока собаки больше, а значит и питательнее; 2. При сравнении показателей в таблице данные молока собаки выше, чем у коровьего молока. |
| 2. Почему самое жирное молоко (до 40% жира) у китов и дельфинов? | Думаю, что у дельфинов и китов такое жирное молоко, потому что, питаясь жирным молоком, детеныши обрастают жиром, чтобы не замерзнуть, ведь они живут в воде |
| 3. Дети часто спрашивают: «Почему молоко белое, если корова ест зеленую траву?» Попробуй ответить на этот вопрос. | Корова ест зеленую траву, а трава перерабатывается в ее организме. Мы проводили эксперименты с молоком: и доказали, что в молоке есть белок и казеин. Эти два вещества белые, поэтому молоко белое. |
Шаг 3.
Проведение опытов:
Подготовила три вида молока и сливки.
Проводим следующие опыты:
Опыт 1. Определение жира в молоке.
Опыт 2. Обнаружение белка в молоке и сыворотке.
Опыт 3. Определение наличия казеина в молоке.
Опыт 4. Получение молочной сыворотки.
Опыт 5. Обнаружение углеводов в молоке.
Опыт 6. Симпатические чернила.
Шаг 4.
Описание Опыта 1.
1. В коровьем молоке обычно содержится 3-4 % жира
. На фильтровальную бумагу нанесла по капле каждого образца молока. Когда они подсохли, измерила линейкой диаметр каждого пятна.
Видео 1
Шаг 5.
Описание Опыта 2.
 |
Шаг 1. В пробирку налила чуть-чуть молока. |
 |
Шаг 2. Осторожно по стенкам добавила равный объем слабого раствора медного купороса (бледно-голубого цвета) |
 |
Шаг 3. Осторожно добавила немного раствора щелочи |
 |
Шаг 4. Перемешала. Появилась фиолетовая окраска.Это говорит о наличии белка в исследуемом продукте. |
Шаг 6.
Описание Опыта 3.
1. Налила в стаканчик 5 столовых ложек молока добавить 1 столовую ложку уксусной кислоты (9%), перемешала. Увидела образование белых хлопьев.
Видео 3.
2. Анализ измерений заносим в таблицу:
Шаг 7.
Описание Опыта 4.
Чтобы получить сыворотку надо отфильтровать осадок казеина.
1. Для этого взяла маленький стакан. Поместила над ним воронку.
2. В нее положила фильтрованную бумагу из нескольких слоев и вылила на воронку молоко с образовавшимся творогом.
3. Дождалась, когда сыворотка вылилась в стакан, при этом творог (казеин) остался на фильтре.
Шаг 8.
Описание Опыта 5.
1. Немного сыворотки налила в чашку и выпарила жидкость.
2. После испарения жидкости сыворотка обуглилась, и появился сладкий запах, похожий на запах жженого сахара. Таким образом, доказала, что в молоке есть углеводы.
3. Анализ измерений заносим в таблицу:
Шаг 9.
Описание Опыта 6.
Самый загадочный опыт про тайнопись.
1. На фильтровальную бумагу молоком написала текст.
2. Когда молоко высохло, нагрела бумагу с помощью утюга (прогладила бумагу).
3. Обнаружила написанный текст, который проявился при нагревании.
Мой отзыв о конкурсе про молоко на фотографии.
4. Анализ измерений заносим в таблицу:
Шаг 10.
Описание результатов опытов в виде таблицы:
| Образец №1 «Отборное молоко»,до 4%, Дмитровский молочный завод,) |
Образец №2 (молоко с фермы, 3,4%,ОАО Агрофирмы "Индустрия") |
Образец №3 (молоко «Апатитская буренка», 2,5%, ОАО «Апатитский молочный комбинат») |
Образец №4 (Сливки «Домик в деревне», 20%, ОАО «Вимм-Билль-Данн») |
|
| Цвет молока | белый | белый | белый | белый |
| Запах молока | сладковатый | сладковатый | сладковатый | пахнет как масло |
| Вкус молока | сладкий | сладкий | сладкий | сладко-сливочный |
| Диаметр пятна жира | 15 мм | 0 мм | 0 мм | 20 мм |
| Цвет при реакции на белок | светло-фиолетовый | синий | синий | фиолетовый |
| Удалось ли получить осадок казеина | да | да | да | да |
| Цвет сыворотки | желтоватый, мутный | светлый, мутный | светлый, мутный | очень мутный |
| Удалось ли обнаружить углеводы | да | да | да | да |
Шаг 11.
Выводы на основании полученных результатов.
Молоко и сыворотка действительно содержит очень много полезных веществ, в том числе белки, жиры и углеводы. Оно очень полезно.
Шаг 12.
Анализ своей работы.
Очень интересно было проводить опыты в кабинете химии. Провести опыты, мне помогла учитель МБОУ СОШ №14 по химии, Соловьева Нина Александровна.
Все было необычно: я узнала, что есть опасные жидкости, которые надо аккуратно наливать и использовать их только по назначению (например, для опытов), я научилась пользоваться спичками, когда зажигала спиртовку (было немного страшно). Теперь я знаю, что уксус надо использовать очень аккуратно, но он иногда нужен для приготовления вкусных блюд. Думаю, что мама мне потом расскажет, для каких кулинарных рецептов его можно применять.
С 10.07.14 начинается новый этап конкурсов экспериментальных олимпиад «Terra-Experimentum. Лаборатория на кухне. Молоко» , «Terra-Experimentum. Жизнь растений. Прорастание семян» , «Terra-Experimentum. Физика вокруг нас» !
Участвуя в таких конкурсах, вы сможете выполнять настоящие научные исследования, а самое главное - вы увидите что, мир гораздо интереснее, чем нам кажется!
Цветные реакции на белки
Присутствие белков в биологических объектах или растворах можно определить с помощью цветных реакций, протекание которых обусловлено наличием в белке специфических групп и пептидных связей.
Реактивы: водный раствор яичного белка (белок одного куриного яйца отделяют от желтка, растворяют в 15–20-кратном объеме дистиллированной воды, затем раствор фильтруют через марлю, сложенную в 3–4 слоя, и хранят в холодильнике;10 %-й раствор гидроксида натрия; 30 %-й раствор гидроксида натрия; 1 %-ный раствор сульфата меди; 1 %-й раствор ацетата свинца; концентрированная азотная кислота; 0,5 %-й раствор нингидрина.
Оборудование : пробирки; водяная баня или спиртовка.
Задание 1. Биуретовая реакция.
В щелочной среде белки, а также продукты их гидролиза – пептиды дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с солями меди. Реакция обязана наличию пептидных связей в белках:
Интенсивность окраски зависит от длины полипептида.
Ход работы
- В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка, затем 10 капель 10 %-го раствора щелочи.
- Добавьте 1–2 капли раствора сульфата меди, смесь перемешайте. Появляется красно-фиолетовое окрашивание.
Задание 2. Ксантопротеиновая реакция.
Реакция характерна для некоторых ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана), а также для пептидов, их содержащих. При действии азотной кислоты образуется нитросоединение желтого цвета. Далее нитропроизводные могут реагировать со щелочью с образованием натриевой соли, имеющей желто-оранжевое окрашивание:
Ход работы
Данную работу необходимо выполнять в вытяжном шкафу, соблюдая особую осторожность!
- В пробирку налейте 5 капель раствора яичного белка и ОСТОРОЖНО по стенке прибавьте 3–4 капли концентрированной азотной кислоты.
- Смесь осторожно нагрейте. Выпадает осадок, который окрашивается в желтый цвет.
- После охлаждения в пробирку ОСТОРОЖНО по стенке прилейте 10 капель 30 %-го раствора NaOH, желтая окраска переходит в оранжевую.
Задание 3 . Реакция на серусодержащие аминокислоты (реак ция Фоля).
В остатках серусодержащих аминокислот цистеина и цистина сера при щелочном гидролизе отщепляется, образуя сульфиды. Сульфиды, взаимодействуя с ацетатом свинца, образуют осадок сульфида свинца черного или буро-черного цвета.
Ход работы
- В пробирке смешайте 5 капель раствора яичного белка, 5 капель 30 %-го раствора щелочи и 2 капли раствора ацетата свинца.
- Смесь осторожно нагрейте на спиртовке до кипения и кипятите. Через некоторое время появляется буровато-черное или черное окрашивание.
Задание 4 . Нингидриновая реакция.
Реакция характерна для аминогрупп в α-положении и обусловлена наличием α-аминокислот в молекуле белка. При нагревании белка с водным раствором нингидрина аминокислоты окисляются и распадаются, образуя двуокись углерода, аммиак и соответствующий альдегид. Восстановленный нингидрин конденсируется с аммиаком и окисленной молекулой нингидрина, образуя соединение фиолетово-синего цвета:
Ход работы
В пробирку вносят 5 капель 1 %–го раствора яичного белка, добавляют по 3 капли 0,5 %-го раствора нингидрина и нагревают до кипения. Через 2–3 минуты появляется розовое, красное, а затем сине-фиолетовое окрашивание.
Оформление результатов
Оформите проведенные исследования в виде таблицы.