实验四蛋⽩质的等电点测定和沉淀反应
实验四蛋⽩质的等电点测定和沉淀反应⼀、实验⽬的
1、了解蛋⽩质的两性解离性质。2、学习测定蛋⽩质等电点的⼀种⽅法。3、加深对蛋⽩质胶体溶液稳定因素的认识。4、了解沉淀蛋⽩质的⼏种⽅法及其实⽤意义。⼆、实验原理
蛋⽩质是两性电解质。在蛋⽩质溶液中存在下列平衡:
蛋⽩质分⼦的解离状态和解离程度受溶液的酸碱度影响。当溶液的PH达到⼀定数值时,蛋⽩质颗粒上正负电荷的数⽬相等,在电场中,蛋⽩质既不向阴极移动,也不向阳极移动,此时溶液的pH值称为此种蛋⽩质的等电点。不同蛋⽩质各有特异的等电点。在等电点时,蛋⽩质的理化性质都有变化,可利⽤此种性质的变化测定各种蛋⽩质的等电点。最常⽤的⽅法是测其溶解度最低时的溶液pH值。
本实验通过观察不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋⽩的等电点。⽤醋酸与醋酸钠(醋酸钠混合在酪蛋⽩溶液中)配制各种不同pH值的缓冲液。向诸缓冲溶液中加⼊酪蛋⽩后,沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋⽩的等电点。
在⽔溶液中的蛋⽩质分⼦由于表⾯⽣成⽔化层和双电层⽽成为稳定的亲⽔胶体颗粒,在⼀定的理化因素影响下,蛋⽩质颗粒可因失去电荷和脱⽔⽽沉淀。蛋⽩质的沉淀反应可分为两类:
(1)可逆的沉淀反应此时蛋⽩质分⼦的结构尚未发⽣显著变化,除去引起沉淀的因素后,蛋⽩质的沉淀仍能溶解于原来溶剂中,并保持其天然性质⽽不变性。如⼤多数蛋⽩质的盐析作⽤或在低温下⽤⼄醇(或丙酮)短时间作⽤于蛋⽩质。提纯蛋⽩质时,常利⽤此类反应。
(2)不可逆沉淀反应此时蛋⽩质分⼦内部结构发⽣重⼤改变,蛋⽩质常变性⽽沉淀,不再溶于原来溶剂中。加热引起的蛋⽩质沉淀与凝固。蛋⽩质与重⾦属离⼦或某些有机酸的反应都属于此类。
蛋⽩质变性后,有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在(如电荷),并不析出。因此变性蛋⽩质并不⼀定都表现为沉淀,⽽沉淀的蛋⽩质也未必都已变性。三、实验器材1、实验仪器1) ⽔浴锅2) 温度计
3) 200mL锥形瓶4) 100mL容量瓶5) 吸管
6) 试管及试管架7) 乳钵2、实验材料1) 新鲜鸡蛋
2) 0.4%酪蛋⽩醋酸钠溶液
取0.4g酪蛋⽩,加少量⽔在乳钵中仔细地研磨,将所得的蛋⽩质悬胶液移⼊200mL锥形瓶内,⽤少量40—50℃的温⽔洗涤乳钵,将洗涤液也移⼊锥形瓶内。加⼊10mL 1mol/L 醋酸钠溶液。把锥形瓶放到50℃⽔浴中,并⼩⼼地旋转锥形瓶,直到酪蛋⽩完全溶解为⽌。将锥形瓶内的溶液全部移到100mL容量瓶内,加⽔⾄刻度,塞紧玻塞,混匀。3) 1.00mol/L 醋酸溶液4) 0.10 mol/L醋酸溶液5) 0.01 mol/L醋酸溶液6) 蛋⽩质溶液
10%卵清蛋⽩溶液或鸡蛋清的⽔溶液(新鲜鸡蛋清:⽔=1:9)7) pH4.7醋酸—醋酸钠的缓冲溶液8) 3%银溶液9) 5%三氯⼄酸溶液10) 95%⼄醇11) 饱和硫酸铵溶液12) 硫酸铵结晶粉末13) 0.1mol/L盐酸溶液14) 0.1mol/L氢氧化钠溶液15) 0.05mol/L碳酸钠溶液16) 甲基红溶液四、实验步骤
(⼀)酪蛋⽩等电点的测定
(1)取同样规格的试管4⽀,按下表顺序分别精确地加⼊各试剂,然后混匀。
(2)向以上试管中各加酪蛋⽩的醋酸钠溶液1mL,加⼀管,摇匀⼀管。此时1、2、3、4管的pH依次为5.9、5.5、4.7、3.5。
观察其混浊度。静置10分钟后,再观察其混浊度。最混浊的⼀管pH即为酪蛋⽩的等电点。(⼆)蛋⽩质的沉淀及变性1、蛋⽩质的盐析
加蛋⽩质溶液5mL于试管中,再加等量的饱和硫酸铵溶液,混匀后静置数分钟则析出球蛋⽩的沉淀。倒出少量混浊沉淀,加少量⽔,观察是否溶解,为什么?向清液中添加硫酸铵粉末到不再溶解为⽌。此时析出沉淀为清蛋⽩。取出部分清蛋⽩,加少量蒸馏⽔,观察沉淀的再溶解。2、重⾦属离⼦沉淀蛋⽩质
取1⽀试管,加⼊蛋⽩质溶液2mL,再加3%银溶液1—2滴,振荡试管,有沉淀产⽣。放置⽚刻,向沉淀中加⼊少量的⽔,沉淀是否溶解?为什么?3、某些有机酸沉淀蛋⽩质
取1⽀试管,加⼊蛋⽩质溶液2mL,再加⼊1ml5%三氯⼄酸溶液,振荡试管,观察沉淀的⽣成。放置⽚刻,向沉淀中加⼊少量⽔,观察沉淀是否溶解?为什么?4、有机溶剂沉淀蛋⽩质
取1⽀试管,加⼊2mL蛋⽩质溶液,再加⼊2mL95%⼄醇。观察沉淀的⽣成(如果沉淀不明显,加点NaCl,混匀)。5、⼄醇引起的变性与沉淀取3⽀试管,编号。依下表顺序加⼊试剂:
振摇混匀后,观察各管有何变化。放置⽚刻向各管内加⼊⽔8毫升,然后在第2,3号管中各加⼀滴甲基红,再分别⽤0.1mol/L醋酸溶液及0.05mol/L碳酸钠溶液中和之。观察各管颜⾊的变化和沉淀的⽣成。每管再加0.1mol/L盐酸溶液数滴,观察沉淀的再溶解。解释各管发⽣的全部现象。五、实验结果
以表格形式总结实验结果,包括观察到的现象,分析各实验现象的原因。六、注意事项
等电点测定的实验要求各种试剂的浓度和加⼊量必须相当准确。七、思考题
1、什么是蛋⽩质的等电点?
2、在等电点时,蛋⽩质溶液为什么容易发⽣沉淀?