Ziel des Versuchs: Anhand der Biuret-Probe werden Eiweiße in Eiklar-Lösung nachgewiesen.
| Thema: Proteine | Tags: Ei, Eiweiß, Biuret, Nachweis, Naturstoff | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
3 Reagenzgläser, Bechergläser, Reagenzglasstopfen
Chemikalien
Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat-Lösung (10 %), Natriumhydroxid-Lösung (10 %), 2 proteinhaltige Lösungen (aus Gelatine, Eiklar etc.), dest. Wasser
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kupfer(II)-sulfat-5-H2O | H302-H319-H315-H410 | P280-P273-P302+P352-P305+P351+P338-P309+P311 |   |
| Natriumhydroxid | H314 | -- |  |
Durchführung
Zur Herstellung der vorbereiteten Eiklar-Lösung wird das Eiklar eines Eis mit dest. Wasser, in dem 1 g Natriumchlorid gelöst ist, auf 100 mL verdünnt. Zunächst wird die Gelatine-Lösung wird mit 2 Esslöffeln Gelatine-Pulver auf 100 mL dest. Wasser angesetzt. Anschließend werden 5 mL einer 10 %igen Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat-Lösung angesetzt. In 3 Reagenzgläsern werden ca. 2 mL Eiklar-Lösung, eine Gelatine-Lösung und als Blindprobe dest. Wasser vorgelegt. Zu den jeweiligen Lösungen wird das gleiche Volumen an bereitgestellter Natriumhydroxid-Lösung hinzugegeben und durch Schütteln vermischt. Anschließend werden in jedes Reagenzglas 3 Tropfen der Kupfer(II)-sulfat-Lösung hinzugegeben und erneut geschüttelt.
Beobachtung
Bei der Zugabe der hellblauen Kupfer(II)-sulfat-Lösung bildet sich zunächst ein blauer Niederschlag (Abb. 2). Dieser löst sich bei den Proben mit proteinhaltiger Lösung nach Schütteln wieder und es findet eine Farbwechsel statt – es bildet sich eine violette Lösung (Abb. 3). In der Blindprobe bleibt der blaue Niederschlag erhalten (Abb. 1).
Deutung
Bei der Zugabe der Kupfer(II)-sulfat-Lösung bildet sich in der alkalischen Lösung zunächst ein Niederschlag aus blauem Kupferhydroxid. Dieser löst sich, da die Kupfer-Ionen mit den freien Elektronenpaaren der Stickstoffatome der Aminosäuren in der Peptidbindung eine koordinative Bindung eingehen und sich ein löslicher violetter Komplex bildet. Diese Probe wird Biuret-Probe genannt, da die Probe am Stoff Biuret entdeckt wurde. Biuret entsteht beim Erhitzen von Harnstoff-Lösung, wobei zwei ebenfalls stickstoffhaltige Harnstoff-Moleküle unter Ammoniak-Abspaltung (NH3) kondensieren.
Entsorgung
Kupferhaltige Lösungen werden im Schwermetallbehälter entsorgt. Überschüssige Natriumhydroxid-Lösung wird im Säure-Base-Behälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Der Nachweis von Peptiden bzw. Proteinen kann alternativ auch durch Besprühen proteinhal- tiger Substanzen mit ethanolischer Ninhydrin-Lösung oder durch den Xanthoprotein-Nachweis erfolgen. Bei letzterem werden aromatische Aminosäurereste durch Zugabe von SalpetersäureLösung nitriert. Anhand dieses Nachweises können anschließend die Struktur der Reste und der Mechanismus der Nitrierung diskutiert werden.
Der Biuret-Nachweis kann anschließend mit proteinhaltigen Lebensmitteln durchgeführt werden
Mit der Biuret-Probe getestete Aminosäuren (z.B. mit einer Glycin-Lösung) bilden einen blau- en, löslichen Komplex. Auch einzelne Aminosäuren vermögen also an Kupfer(II)-Ionen koordi- nativ zu binden.
Literatur
Schunk, A. (2001). Die Biuret-Reaktion. http://www.axel-schunk.de/experiment/edm0110.html (abgerufen am 13.08.2015)
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