Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Практична робота № 4

Визначення наявності білків, жирів, вуглеводів у їжі

Мета: навчитися визначати наявність білків, жирів і вуглеводів у харчових продуктах.

Матеріали та обладнання: хімічні колби, пробірки, лійки, спиртівка (або газова горілка), пробіркотримач, піпетка, порцелянова ступка з товкачиком, промитий пісок, марля, 10 %-вий розчин NaOH, 1 %-вий та 0,1 %-вий розчин CuSO₄, куряче яйце, солодке печиво, соняшникова олія, насіння соняшника.

Хід роботи

Визначення білків

1. Підготуйте розчин білка курячого яйця. Для цього розбийте яйце, відділіть білок від жовтка, білок залийте холодною водою. Отриманий розчин профільтруйте крізь складену у кілька шарів марлю і злийте фільтрат у колбу № 1.

2. Фільтрат з колби № 1 налийте у пробірку, заповнивши її об’єм на 25 %. До фільтрату додайте в кількості його об’єму 10 %-го розчину NaOH. Уміст пробірки збовтайте та обережно окремими краплинами додавайте 1 %-й розчин CuSO₄ до появи синьо-фіалкового забарвлення, яке вказує на наявність у розчині білків.

3. Зробіть висновки.

Визначення жирів

1. Налийте кілька краплин соняшникової олії у пробірку та заповніть її водою. На поверхню води спливуть краплини жиру.

2. На фільтрувальний папір нанесіть кілька краплин олії. Зверніть увагу на утворення жирних плям.

3. Розчавіть на фільтрувальному папері кілька насінин соняшника, зверніть увагу на утворення жирних плям.

4. Зробіть висновки.

Визначення вуглеводів

1. Зробіть екстракцію цукрів із солодощів. Для цього розітріть товкачиком у порцеляновій ступці 2-3 солодких печива. Розтерте печиво залийте невеликою кількістю води. Розчин розмішайте і додайте ще води.

2. Отриманий розчин профільтруйте крізь складену у кілька шарів марлю і злийте фільтрат у колбу № 2.

3. Налийте фільтрат з колби № 2 у пробірку, заповнивши її об’єм на 25 %, додайте ще 3 мл 10 %-го розчину NaOH і 1-2 краплини 0,1 %-го розчину CuSO₄ та трохи піску (щоб рідину не викидало з пробірки при нагріванні).

4. Пробірку за допомогою пробіркотримача нагрійте на полум’ї спиртівки (або газової горілки) до кипіння, спрямовуючи отвір пробірки у бік, де немає людей. За наявності цукрів розчин набуває цегляно-червоного кольору.

5. Зробіть висновки.

Виконання роботи

До складу клітин входять різні органічні сполуки: ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти тощо. Часто їх молекули мають високу молекулярну масу, тому їх називають макромолекулами.

Ліпіди — переважно гідрофобні органічні сполуки, нерозчинні у воді, але розчиняються у неполярних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні та ін.). Більшість ліпідів — це похідні вищих жирних кислот, спиртів або альдегідів.

Серед ліпідів розрізняють прості та складні. Прості ліпіди побудовані із сполучених між собою залишків жирних кислот (або альдегідів) і спиртів, наприклад жири, воски. Складні ліпіди — сполуки, утворені внаслідок взаємодії молекул простих ліпідів з іншими сполуками (наприклад, ліпопротеїди, гліколіпіди, фосфоліпіди).

Ліпіди виконують такі біологічні функції:

— енергетичну (у разі повного розщеплення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії);

— будівельну, або структурну (входять до складу клітинних мембран, нервових волокон тощо);

— резервну;

— захисну (захист внутрішніх органів від механічних ушкоджень, а організму - від впливу різких змін температури);

— регуляторну (ліпідну природу мають стероїдні гормони, вітаміни групи D та деякі інші біологічно активні речовини).

Вуглеводи — це сполуки Карбону, що здебільшого відповідають формулі (СН₂О)_n, де n дорівнює трьом і більше.

Залежно від кількості мономерів, що входять до складу молекул, вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди та полісахариди. Моносахариди можуть містити від 3 (тріози) до 10 (дексози) атомів Карбону. Олігосахариди та полісахариди — полімерні вуглеводи, у яких залишки молекул моносахаридів з’єднані ковалентним (глікозидним) зв’язком. Олігосахариди містять 2-10 моносахаридних ланок, добре розчиняються у воді й мають солодкий присмак. Полісахариди — біополімери, молекулярна маса деяких з них може сягати кількох мільйонів. Вони майже не розчиняються у воді і не мають солодкого присмаку.

Вуглеводи можуть вступати у зв’язок з іншими сполуками (глікопротеїди — сполуки вуглеводів з білками, гліколіпіди — сполуки вуглеводів з ліпідами).

Функції вуглеводів: енергетична, резервна, будівельна (структурна), транспортна та захисна.

Білки — високомолекулярні біополімери, мономерами яких є залишки амінокислот. Двадцять основних амінокислот можуть сполучатись між собою у різних поєднаннях за допомогою особливого типу ковалентного (пептидного) зв’язку.

Дипептид складається із залишків двох амінокислот, поліпептид — із залишків від 610 до кількох десятків амінокислот

Відомо чотири рівні просторової організації білків: первинний, вторинний, третинний і четвертинний. Первинну структуру білків визначає певна послідовність різних типів амінокислотних залишків. Вторинна структура характеризується тим, що білкова молекула повністю або частково закручується у спіраль завдяки водневим зв’язкам, які виникають між атомами Гідрогену ΝΗ-групи одного витка спіралі та Оксигену СО-групи іншого. Третинна структура часто нагадує грудку (глобулу) та існує завдяки дисульфідним зв’язкам. Четвертинна структура виникає шляхом об’єднання разом кількох глобул; її забезпечують гідрофобні, електростатичні, водневі та інші зв’язки.

Прості білки, або протеїни, складаються лише з амінокислотних залишків, а складні, або протеїди, у своєму складі мають також сполуки іншої природи.

Білки здатні до денатурації та ренатурації (зміни та відновлення своєї структури).

Визначення білків

Розчин у пробірці став синьо-фіалкового кольору. Це свідчить про наявність білків у розчині.

Визначення жирів

При додаванні в соняшникову олію води, розчин розділиться на дві фази: знизу буде вода, а зверху — олія з меншою щільністю. На фільтрувальному папері олія утворює жирні плями так само, як і насіння соняшника, що свідчить про значний вміст олії в насінні соняшника.

Визначення вуглеводів

Після нагрівання розчин у пробірці став цегляно-червоного кольору, який свідчить про наявність цукрів у розчині.