Визначення білків та ліпідів рослинної клітини

Білик Жанна
Автор Білик Жанна
Кандидат біологічних наук, науковий співробітник НЦ «Мала академія наук України». Сфера наукових інтересів: біохімія та фізіологія рослин, сучасні методики викладання біології та хімії, робота з обдарованими учнями. Автор близько 50 праць. Нагороджена подякою МОН.
Рівень складності Середній
Рівень небезпеки Безпечно, але під наглядом керівника
Доступність використовуваних матеріалів На рівні шкільного обладнання
Орієнтовний час на виконання роботи До 1 години

Блок 1. Резюме

Рослинні клітини синтезують також певну кількість білків та ліпідів. Роботу присвячено якісному визначенню білків та ліпідів у різних органах рослин.

Мета роботи: вивчити хімічний склад рослинної клітини; виявити білки, ліпіди; ознайомитися з методиками визначення цих речовин.

Завдання роботи:

  1. Ознайомитися з теоретичною частиною роботи.
  2. Провести якісні реакції на білки та ліпіди.
  3. Визначити наявність білків та ліпідів у різних рослин та в продуктах харчування.

Блок 2. Попередня інформація

Рослинні організми виконують унікальну роль: вони здатні з нітратів та нітритів синтезувати всі необхідні амінокислоти, які входять до складу як рослинних, так і тваринних організмів. Відбувається цей процес у коренях, з яких синтезовані амінокислоти та білки направляються в інші частини рослини. Особливо багато білків накопичується у плодах бобових рослин. Це пов’язано з тим, що більшість представників родини Бобові здатні вступати в симбіоз з бульбочковими бактеріями, які здатні до фіксації Нітрогену: перетворюють Нітроген азоту атмосферного повітря на доступні рослині форми (амоніяк, нітрати, нітрити), які легко засвоюються рослиною і перетворюються в її кореневій системі на амінокислоти. Ліпіди також досить часто накопичуються рослинами як запасні поживні речовини, переважно у плодах та насінні.

Блок 3. Обладнання

пробірки, предметні скельця та покривні скельця, мікроскопи, леза, препарувальні голки, спиртівки, 10%-й розчин NaOH, слабкий розчин CuSO4, плюмбум ацетат (СН3СОО)2Рb, плоди, насіння, коренеплоди різних рослин, розчин горохового борошна.

Блок 4. Експериментальна процедура

Для визначення білків проводять такі реакції:

1. Біуретова реакція. На предметне скло покладіть зріз у краплю 10% розчину NaOH та додайте краплю слабкого розчину CuSO4. Осад гідроксиду міді (II), що при цьому утворюється, за наявності білка розчиняється і забарвлює зріз у фіолетовий колір.

Рис. 1. Біуретова реакція:

а) до нагрівання;

б) після нагрівання.

2. Реакція з розчином йоду в йодистому калії. Покладіть зріз квасолі на предметне скло, до нього додайте краплину йоду в калії йодиті. Накрийте зріз накривним скельцем і розглядайте під мікроскопом. Від йоду в йодистому калії білок набуває золотаво-жовтого кольору.

Рис. 2. Визначення білку в ендоспермі квасолі за допомогою йоду в калії йодиті:

а) краплина йоду в калій йодиті; б) жовті алейронові зерна;  в) алейронові зерна (зображення отримані за допомогою камери DEM 130 та обєктива А) і Б) 4Х та В) 10Х, програмне забезпечення MiniSee).

Зазначений дослід можна провести по-іншому: візьміть краплину розчину білку, отриманого з горохового борошна (див. роботу 3), та додайте розчин йоду в калії йодиті; розгляньте за допомогою USB-мікроскопа.

Рис. 3. Визначення білку в розчині горохового борошна за допомогою йоду в калії йодиті (візуалізація за допомогою USB-мікроскопа, збільшення 200Х, програмне забезпечення MicroCapture):

а) краплина йоду в калій йодиді, б) золотисто-жовті алейронові зерна, синьо-фіолетові зерна крохмалю.

3. Реакція на сірковмісні амінокислоти (цистин, цистеїн) – реакція Фоля. Реакція полягає в тому, що при кип’ятінні білка з лугом від цистину і цистеїну легко відщеплюється сірка у вигляді сірководню, який з солями плюмбуму дає бурий чи червоний осад.

До 3 мл розчину білку додайте 3 мл реактиву Фоля. Закип’ятіть і дайте постояти 1-2 хвилини. При стоянні випадає бурий або червоний осад.

Рис. 4. Реакція Фоля

Для доведення наявності жирів насіння покладіть на фільтрувальний папір, здавлюйте пальцем чи шпателем і спостерігайте за появою жирної плями.

Рис. 5. Якісне виявлення ліпідів:

а) насінина на фільтрувальному папері; б) насінина після здавлювання.

Блок 5. Аналіз отриманих даних

  1. Замалюйте якісні реакції на білки та ліпіди.
  2. Визначте наявність білків та ліпідів у різних рослинах і продуктах харчування.
Об’єкти дослідженння Білки Ліпіди

Блок 6. Напрями розвитку

Визначте наявність білків та ліпідів у різних рослинах, у різних органах рослин, у різних продуктах харчування.