Исследовательская работа "Белок. Его значение для человека". Тема «Анализ качества пищевых продуктов. Обнаружение белка в исследуемой пробе
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...
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)
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Стоимость участия - 290 руб.
Обычная кухня и научная лаборатория имею много общего. В кастрюлях и на сковородках происходят сложные биохимические процессы. Некоторые из них можно воспроизвести у себя дома и почувствовать себя настоящим химиком
Сегодня мы будем изучать состав молока. Все дети знают, что молоко – очень полезный продукт. Правда, не все любят молоко. Но от этого его полезность не уменьшается. Вспомните, что млекопитающие животные выкармливают своих детенышей молоком. Следовательно, оно очень питательно и легко усваивается. В молоке одновременно содержатся все основные вещества пищи – это белки, жиры и углеводы. Наибольшее количество энергии дают жиры. Углевод молока называется лактоза. Но в отличие от глюкозы или сахарозы (пищевого сахара), лактоза почти не имеет сладкого вкуса.
Люди употребляют в пищу, в основном, молоко коров. Но у животных состав молока различается. Проанализируй таблицу и ответь на вопросы.
Теперь сделаем несколько опытов с молоком.
Можно взять один образец молока, но гораздо интереснее сравнить несколько образцов разных производителей. Если у кого-то есть возможность сравнить молоко из магазина и молоко от своей коровы или коров с фермы, то это очень интересно.
К сожалению, на многих заводах молоко часто делают из сухого молока или добавляют его к нормальному свежему молоку. От этого некоторые свойства молока могут меняться.
Вам понадобятся: несколько образцов молока (обязательно запишите название фирмы – производителя), несколько пробирок (можно попросить у учителя химии, если такой возможности нет, то взять маленькие стаканы или даже рюмки), уксусная кислота, медный купорос, немного раствора щелочи или стиральной соды, пипетка (есть в аптеках).
Опыт 1. Определение жира в молоке.
В коровьем молоке обычно содержится 3-4 % жира. Ты, наверно, уже знаешь, что жир не смешивается с водой. Но в молоке этот жир не отделяется сразу от воды, его можно увидеть, только, если молоко долго постоит. Тогда жир всплывет на поверхность. Это и будут сливки. Молочный жир находится в молоке в виде шариков, которые образуют с водой эмульсию типа «масло в воде». Жировые шарики защищены прочными и упругими оболочками из белка, поэтому не слипаются друг с другом при столкновении.
На фильтровальную бумагу надо нанести по капле каждого образца молока. (Постарайся, чтобы капли были одинаковые.) Когда они подсохнут, измерь линейкой диаметр каждого пятна. Чем он больше, тем больше содержание жира в молоке. Так как в продаваемом молоке содержание жира обычно почти одинаковое, то для интереса можно взять сливки. В них жира должно быть намного больше.
Опыт 2. Обнаружение белка в молоке
В пробирку надо налить несколько мл (миллилитров) молока и осторожно по стенкам добавить равный объем слабого раствора медного купороса (бледно-голубого цвета) и немного раствора щелочи или стиральной соды и перемешать. Появляется фиолетовая окраска. Это говорит о наличии белка в исследуемом продукте.
В молоке содержится несколько видов белков. Основной белок - это казеин. Именно из казеина образуется творог. Когда молоко свежее, все белки находятся в растворенном виде. Но если молоко прокисло, вы замечаете, что оно стало более густым – превратилось в простоквашу. Если ее нагреть, то выпадает осадок белка. Именно так готовят творог. Но если вы не хотите ждать, пока молоко прокиснет, можно добавить к нему пищевую кислоту – уксусную или лимонную и получить осадок казеина.
Опыт 3. Определение наличия казеина в молоке.
Налить в стаканчик 5 столовых ложек молока добавить 1 столовую ложку уксусной кислоты (9%), или несколько капель уксусной эссенции, перемешать. Можно увидеть образование белых хлопьев. Это казеин.
Опыт 4. Получение молочной сыворотки.
Когда образуется осадок казеина, то в жидкой части – сыворотке остаются другие белки и лактоза. Чтобы получить сыворотку надо отфильтровать осадок. Для этого возьми маленький стакан. Помести в него воронку. В нее положи фильтр из нескольких слоев марли или бинта и вылей на воронку молоко с образовавшимся творогом. Творог (казеин) останется на фильтре, а с сывороткой мы проделаем другие опыты.
Опыт 5. Обнаружение белка в сыворотке.
Надо, как и в опыте 2, к нескольким мл сыворотки добавить раствор медного купороса и щелочь и перемешать. Фиолетовое окрашивание показывает, что в сыворотке после выделения казеина остается еще много других белков. Поэтому сыворотка тоже полезный и питательный продукт.
Опыт 6 . Обнаружение углеводов в молоке.
Немного сыворотки надо налить в чашку или блюдечко, которое можно нагревать на огне, и выпарить жидкость. После испарения жидкости сыворотка обугливается и появляется сладкий запах, похожий на запах жженого сахара. Мы доказали, что в молоке есть углеводы.
Опыт 7. Симпатические чернила.
Так называют жидкости, которые при писании не оставляют на бумаге никакого цветного следа. Текст можно будет прочитать только после особой обработки – нагрева или смачивания определенным веществом. Молоко прекрасно подходит для тайнопис и. Поэтому последнее задание будет такое – напиши отзыв о нашем конкурсе молоком, аккуратно прогладь этот лист бумаги не очень горячим утюгом, пока не проявится текст. Сфотографируй его и фотографию помести под таблицей ответов.
Исследовательская работа.
Мы предлагаем сравнить по ряду показателей несколько видов молока- от разных производителей и домашнее и магазинное.
Проведите необходимые опыты и заполните таблицу.
Таблица вопросов и ответов
| 1. |
Чье молоко более питательно – собаки или коровы и почему? |
| 2. | Почему самое жирное молоко (до 40% жира) у китов и дельфинов |
| 3. | Дети часто спрашивают: «Почему молоко белое, если корова ест зеленую траву?» Попробуй ответить на этот вопрос. |
| 4. | Из всех ли образцов молока удалось получить осадок казеина, то есть творог? |
| 5. | Какие еще белки есть в молоке кроме казеина? |
| 6. | Почему многие люди, став взрослыми, не могут употреблять молоко, так как оно вызывает у них расстройство пищеварения? Найди ответ на это вопрос в книгах или интернете. |
| 7. |
Какие продукты получают из молока? |
Альбумины
Альбумины
Действие на белок солей тяжёлых металлов
Существуют несколько несложных способов, как определить белок . Для этого воспользуемся некоторыми его характерными свойствами.
Одна из групп, на которые разделяются все существующие белки – это белки . Эта группа наиболее распространена и наиболее известна. К альбуминам относится белок из куриных яиц, содержится в крови человека и животных, а также в растениях, мышцах и молоке.
Чтобы определить эту группу белка, воспользуемся её свойствами растворимости в воде. Если альбумины нагревать – они изменяют свою структуру, то есть «сворачиваются».
Итак, попробуем определить белок . Используем, например, сыворотку коровьей крови или яичный сырой белок. Поместим его в кастрюльку, можно разбавить водой и буден нагревать на медленном огне до кипения. Растворим немного соли в белковом растворе и прильём немного Оцет (уксусную кислоту).
В результате реакции увидим, что из раствора будут выпадать белые хлопья.
Определить белок можно и другим простым способом: белок изменяют структуру под воздействием спирта, поэтому достаточно к белковому раствору прилить такой же объём спирта. Так же, как и в предыдущем случае, мы увидим выпадение белка в виде белых хлопьев.
А вот следующий интересный опыт можно назвать ещё и полезным. Определить белок можно, используя соли тяжёлых металлов. Например, соль меди, железа, свинца (медный купорос CuSO 4 , хлориды железа FeCl 2 , FeCl 3 , нитрат свинца Pb(NO 3) 4 и др.). Если к водному раствору белка добавить одну (или несколько) таких солей, то выпадает осадок химического соединения белка с тяжёлым металлом. Для нашего организма, да и для организма животных соли тяжёлых металлов – ядовитые вещества, способствующие разрушению белка!
Определить белок также можно с помощью действия не него минеральных кислот (кроме ортофосфорной H 3 PO 4). Если в пробирку налить азотную кислоту, а затем, осторожно, по стенке пробирки капнуть раствор белка, то по окружности стенки пробирки образуется белое кольцо выпавшего белка.
Ещё одна группа белков, называемая глобулинами – в отличии альбуминов не - растворяется в воде. Глобулины хорошо растворимы, если в растворе присутствуют соли. Содержатся глобулины в некоторых частях растений, молоке и мышцах живых организмов. К тому же установлено, что глобулины, выявленные в растениях, растворяются в 70% спирте!
И ещё одна группа белков – склеропротеины , к которым относятся ткани живых организмов, например, ногти, волосы, роговица глаза, а также костные ткани, рога животных и шерсть. Склеропротеины не растворяются в воде и не растворяются в спирте, но при их обработке сильными растворами кислот они приобретают способность растворяться, при этом частично разлагаться.
Глобулины
и склеропротеины
можно определить с помощью ксантопротеиновой реакции
. Это цветная реакция определения белка, при которой, если нагреть пробу, содержащую белок, то проба изменит цвет на жёлтый. Затем при нейтрализации кислоты щёлочью цвет поменяется на оранжевый.
Такую реакцию, возможно, некоторым уже приходилось наблюдать на собственном опыте, когда на кожу попадала азотная кислота.
Следующая реакция по определению белка - биуретовая , которая заключается в добавлении разбавленного раствора натриевой или калиевой щёлочи к раствору белка. В тот же раствор необходимо добавить несколько капель раствора медного купороса. Наблюдаем изменение цвета раствора на красный, затем фиолетовый и сине-фиолетовый.
Если белок длительно нагревать в растворе кислот, то он будет расщепляться на составляющие – пептиды, затем до составляющих его аминокислот, что применяют в промышленности для приготовления приправ к пище.
Белок - самая важная составная часть пищи - основа всего живого, строительный материал всякого организма. Тысячи исследователей во всем мире работают с белком, изучают его свойства. Конечно, в наших опытах мы не откроем ничего нового. Но, говорят, лиха беда начало...
Первый опыт - качественная реакция на белок, т. е. такая реакция, которая позволит нам уверенно судить - белок перед нами или нет. Таких реакций несколько. Ту, которую мы проведем, называют биуретовой . Для нее нам потребуются растворы стиральной соды (или едкого натра) и медного купороса.
Приготовьте несколько растворов, которые, как можно предположить, содержат белок. Пусть это будет мясной или рыбный бульон (желательно процеженный через марлю), отвар каких-либо овощей или грибов и др. Растворы налейте в пробирки примерно наполовину. Затем прибавьте немного раствора щелочи - едкого натра или стиральной соды (раствор соды желательно прокипятить и остудить). Наконец, добавьте голубого раствора медного купороса. Если в испытуемом отваре действительно есть белок, то окраска сразу станет фиолетовой. Про такие реакции говорят, что они характерные . Они идут только в том случае, если в растворе действительно есть белок. Для контроля поставьте опыт с лимонадом или с минеральной водой.
Всем известно, что при нагревании белок свертывается и переходит в нерастворимую форму - сырое яйцо становится крутым. Это явление называют денатурацией белка. Каждая хозяйка знает: чтобы приготовить вкусный бульон, надо нарезанное мясо положить в холодную воду. А когда хотят приготовить отварное мясо, то большие куски опускают в кипяток. Есть ли в этом химический смысл? Попробуем разобраться.
Налейте и пробирку холодной воды, опустите в нее немного сырого рубленого мяса и нагрейте. По мере нагревания образуются (и в большом количестве) серые хлопья. Это свернувшийся белок, пена, которую снимают шумовкой, чтобы не портила вид и вкус бульона. При дальнейшем нагревании растворимые в воде вещества постепенно переходят из мяса в раствор. Эти вещества называют экстрактивными, потому что они извлекаются из мяса при его экстракции кипящей водой (проще говоря, при варке бульона). Они-то, в первую очередь, и придают бульону характерный вкус. А мясо, лишившись этих веществ, становится менее вкусным.
В другой пробирке воду вскипятите заранее и положите сырое мясо уже в кипяток. Как только мясо соприкоснется с водой, оно моментально станет серым, зато хлопьев образуется очень мало. Тот белок, что находился на поверхности, под действием высокой температуры сразу свернулся и закупорил многочисленные поры, которые пронизывают мясо. Экстрактивные вещества, и белки в том числе, уже не могут перейти в раствор. Значит, они остаются внутри мяса, придавая ему хороший вкус и аромат. А бульон, разумеется, получается несколько хуже.
Белок денатурируется (свертывается) не только при нагревании. Налейте в пробирку чуть-чуть свежего молока и капните одну-две капли уксуса или раствора лимонной кислоты. Молоко тут же скиснет, образуя белые хлопья. Это свертывается молочный белок. Кстати, без такой реакции не приготовить творога, и не случайно творог так полезен - в него переходит почти весь молочный белок.
Когда молоко оставляют в теплом месте, то его белок тоже свертывается, но уже по иной причине- это работают молочнокислые бактерии. Их известно очень много, и все они вырабатывают молочную кислоту, даже если питаются не молоком, а, скажем, соком капусты. Профильтруйте немного скисшего молока и прибавьте к сыворотке несколько капель какого-нибудь самодельного индикатора. Цвет индикатора покажет, что в растворе есть кислота. Эта кислота - молочная, ее же можно обнаружить и в капустном, и в огуречном рассоле,
В состав некоторых белковых молекул входит, помимо углерода, водорода, кислорода и азота, еще и сера. В этом можно убедиться на опыте. Немного яичного белка поместите в пробирку с раствором едкого натра или стиральной соды и, нагрев пробирку, добавьте в нее немного раствора основного ацетата свинца Рb(СН 3 СОО) 2 * 3Н 2 O - свинцовой примочки, которая продается в аптеках. Если содержимое пробирки почернеет, значит, сера есть: это образуется сульфид свинца PbS, вещество черного цвета.
И в заключение приготовим настоящий белковый клей - казеиновый, которым пользуются по сей день, несмотря на обилие синтетических клеев. Казеин - это основа творога, а если так, то клей мы будем делать из молока, точнее, из его белковых веществ,
Отфильтруйте простоквашу от сыворотки. То, что осталось на фильтре, несколько раз промойте водой, чтобы удалить растворимые примеси, и высушите. Потом промойте полученную массу бензином и высушите вновь; это нужно для того, чтобы избавиться от молочного жира (он растворяется в бензине). Когда масса станет совсем сухой, измельчите ее в ступке - получится порошок казеина.
Сделать из него клей совсем просто - смешать порошок с нашатырным спиртом и водой в отношении 1:1:3. Конечно, вы захотите испытать клей. Попробуйте склеить им какие-нибудь деревянные или керамические предметы, потому что для этих материалов казеиновый клей особенно хорош.
О. Ольгин. "Опыты без взрывов"
М., "Химия", 1986
