Najnowsze komentarze

    Towaroznawstwo surowców i produktów zielarskich – ćwiczenia.

    pwsz_krosno_towaroznawstwo_1067x800pwsz_krosno_towaroznawstwoII_1067x800

    studenci_twaroznawstwo_krosno_pwsz_1067x800towaroznawstwo_II_PWSZ_Krosno_1067x800
    Towaroznawstwo surowców i produktów zielarskich; studenci II roku Towaroznawstwa PWSZ w Krośnie, ćwiczenia – wytwarzanie czopków per rectum, globulek per vaginum, wód aromatycznych i kremów leczniczych.

    Reakcja aminokwasów z ninhydryną.

    Reakcja ninhydrynowa.

    Sposób przygotowania i przeprowadzenia reakcji.
    Do probówki wlać roztwór aminokwasu, np. 1-2%. Dla porównania można przygotować drugą probówkę z wodnym roztworem albuminy. Następnie do każdej z nich dodać roztwór ninhydryny, probówki przenieść do gorącej łaźni wodnej. Po kilku minutach wystąpi reakcja barwna (fioletowe zabarwienie). Prolina daje (wyjątkowo) żółte zabarwienie.
    Roztwór ninhydryny: 0,1-0,2 g ninhydryny rozpuścić w 90-95 ml acetonu, dodać 5-10 ml stężonego 99,5% kwasu octowego, wymieszać. Odczynnik jest krótko aktywny. Po tygodniu trzeba przygotować świeży roztwór do reakcji.

    Aminokwasy pod wpływem ninhydryny (wodzian triketohydrindenu) ulegają utlenieniu poprzez iminokwasy do amoniaku i dwutlenku węgla. Aminokwas jest utleniony do odpowiedniego aldehydu, natomiast ninhydryna w obecności powstającego amoniaku ulega redukcji do niebieskofioletowego barwnika (zasada Schiffa). Barwnik ten można oznaczyć kolorymetrycznie i na tej podstawie określić ilościowo zawartość aminokwasów w próbie. Białka również ulegają reakcji, ale słabiej zaznaczonej barwnie, nie mniej jednak też można na tej podstawie określić zawartość białka w roztworze. Nadaje się również do wybarwiania plam aminokwasów i białek w chromatografii bibułowej. Trzeba pamiętać, że podobny odczyn dają aminocukry i aminy. Z uwagi, że w reakcji ninhydrynowej uwalniany jest dwutlenek węgla możliwe jest oznaczenie jego ilości w aparacie Van Slyke’a (metoda gazometryczna) i na tej podstawie oznaczenie ilościowe aminokwasów.

    reakcja_ninhydrynowa
    Reakcja ninhydrynowa; źródło ilustracji: Brzeski W., Kaniuga Z. (red.): Praktikum z biochemii. Podstawy metodyczne. PWRiL Warszawa 1972, s. 37.

    aminokwasy_ninhydryna1_1067x800aminokwasy_ninhydryna2_1067x800
    Reakcja ninhydrynowa (roztwór glicyny). LBPiE PWSZ Krosno, H. Rozanski, marzec 2012 r.

    Posłuchaj wykładu:

     

    Reakcja biuretowa Piotrowskiego, Kocha i ksantoproteinowa.

    Reakcja biuretowa Piotrowskiego.

    Do probówki wlać roztwór wodny białka (np. albuminy). Proponuję przefiltrować przez sączek, aby roztwór był klarowny. Do 2 ml roztworu białka wlać 2 ml roztworu wodorotlenku sodu NaOH lub wodorotlenku potasu KOH o stężeniu 1 mol/decymetr sześcienny, doprowadzić do wrzenia. Do probówki nanieść delikatnie po ściance 1 ml 0,1% roztworu siarczanu sodu CuSO4. Na granicy zetknięcia obu cieczy tworzy się fioletowy pierścień. Reakcja biuretowa uwarunkowana jest obecnością grup:

    image
    Reakcję tę dają białka, peptony, polipeptydy. Umożliwia obserwację hydrolizy białka, bowiem białka dają zabarwienie niebieskofioletowe, produkty rozpadu (hydrolizy) od fioletowego do różowego. Aminokwasy nie dają zabarwienia.

    reakcja_biuretreakcja_biuretowa_piotrowskiego

    reakcja_piotrowskiego_biuretowareakcja_piotrowskiego
    Reakcja biuretowa Piotrowskiego; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    Reakcja ksantoproteinowa.

    Do probówki zawierającej 2 ml roztworu białka, np. albuminy dodać 1 ml stężonego kwasu azotowego HNO3 i delikatnie ogrzać. Roztwór białka zabarwia się na żółto. Po dodaniu ługu sodowego lub potasowego barwa uintensywnia się, nawet do pomarańczowej. Jest uwarunkowana obecnością w białku aminokwasów pierścieniowych, np. tryptofanu, tyrozyny, fenyloalaniny, z którymi kwas azotowy tworzy połączenia nitrowe.

    ksantoproteinowa_reakcja_1067x800reakcja_ksantoproteinowa_1067x800
    Reakcja ksantoproteinowa; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    Reakcja Kocha.

    Do probówki zawierającej 2 ml roztworu białka (przefiltrować, aby był klarowny) dodawać kroplami 20% roztwór wodny kwasu sulfosalicylowego. W pewnym momencie powstaje zmętnienie, a nawet osad. Jest to reakcja bardzo czuła, bowiem kwas sulfosalicylowy strąca białko w rozcieńczeniu 1:50 000. Metoda ta znalazła zastosowanie do wykrywania białka w moczu.

    DSC00234_1067x800
    Roztwór białka przefiltrowany przed dodaniem kwasu sulfosalicylowego.

    DSC00236_1067x800DSC00237_1067x800
    Roztwór białka po dodaniu roztworu kwasu sulfosalicylowego; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    Posłuchaj wykładu:

     

    Reakcja cystynowa i reakcja Millona

    Reakcja Millona

    Do probówki zawierającej 2 ml roztworu białka lub tyrozyny dodawać kroplami odczynnik Millona. Odczynnik Millona otrzymywany jest przez rozpuszczenie 100 gramów rtęci metalicznej w 140 mililitrach stężonego kwasu azotowego HNO3. Reakcji towarzyszy wydzielanie dużej ilości rudo zabarwionego gazu, dlatego odczynnik należy przygotowywać pod wyciągiem. Reakcja Millona jest charakterystyczna dla tyrozyny. Roztwór zabarwia się na czerwono. W przypadku białek zawierających tyrozynę powstają pomarańczowe lub czerwone strąty. Następuje reagowanie jonów rtęciowych ze słabo kwaśną grupą fenolową. Należy pamiętać, że dodatnią reakcję z odczynnikiem Millona dają fenole. Jest to tzw. rtęciowanie pierścienia fenolowego. Odczynnik Millona zawiera azotan rtęciowy, azotan rtęciawy i wolny kwas azotowy.

    millona_reakcja_tyrozynarekacja_millona_tyrozyna
    Reakcja Millona z roztworem tyrozyny; po prawej stronie kolba z odczynnikiem Millona; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    millona_reakcja_fenolreakcja_millona_fenol
    Reakcja Millona w roztworze fenolu krystalicznego w wodzie. H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    Reakcja cystynowa.

    Do probówki zawierającej roztwór białka bogatego w aminokwasy siarkowe (2 ml) lub roztwór cystyny dodać 2 ml 20% roztworu NaOH lub KOH i po wymieszaniu nasycony roztwór octanu ołowiu. Delikatnie ogrzewać przez 1-2 minuty, po czym odstawić. Początkowo biały osad staje się szary, a potem nawet czarnawy. Roztwór ługu rozkłada białko i uwalnia z aminokwasów siarkę, która wydziela się początkowo w postaci siarczku sodu, a następnie w formie siarczku ołowiu (PbS)., który osiada na dnie probówki. W środowisku zasadowym z grupy tiolowej cysteiny lub ugrupowania dwusiarczkowego cystyny uwalnia się siarkowodór. Ten reaguje z octanem ołowiu dając ciemny osad siarczku ołowiu.

    reakcja_cystynowa_przedreakcja_cystynowa1
    Reakcja cystynowa przed dodaniem octanu ołowiu i po podaniu octanu ołowiu. H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, marzec 2012 r.

    Posłuchaj wykładu:

     

    Ćwiczenia z biochemii.

    towaroznawstwo_cwiczenia_biochemia_1067x800towroznawstwo_pwsz_krosno_biochemia_1067x800

    pwsz_krosno_biochemia_towaroznawstwo_1067x800pwsz_towaroznawstwo_biochemia_1067x800
    Studenci I roku Towaroznawstwa, biochemia – ćwiczenia (reakcje barwne dla aminokwasów i białek); PWSZ w Krośnie, marzec 2012 r.

    Biochemia – ćwiczenia.

    pwsz_krosno_rolnictwo_biochemia_1067x800pwsz_krosno-towaroznawstwo_zielarskie2012_1067x800
    Studenci I roku Rolnictwa – ćwiczenia z biochemii aminokwasów.

    Biochemia – ćwiczenia.

    pwsz_krosno_rolnictwo_biochemia_1067x800pwsz_krosno-towaroznawstwo_zielarskie2012_1067x800
    Studenci I roku Rolnictwa – ćwiczenia z biochemii aminokwasów.

    Biosynteza aminokwasów.

    Należy pamiętać, że wszystkie aminokwasy pośrednio lub bezpośrednio wywodzą się z roślin. Organizmy zwierzęce odzyskują je podczas trawienia z biopolimerów jakimi są białka, po czym wykorzystują do syntezy swoistych (własnych) białek, których skład jakościowy jest zakodowany w genach w postaci odpowiedniej sekwencji nukleotydowej.
    Organizmy zwierzęce mają zdolność przekształcania jednych aminokwasów w inne.
    Rośliny przyswajają azot z gleby w formie azotanów. Azotany te są redukowane przez reduktazy do amoniaku. Amoniak jest następnie wbudowywany do związków węgla.
    U roślin rozpowszechniony jest proces syntezy glutaminy Gln, czyli amidu kwasu glutaminowego, czy asparaginy Asn, czyli amidu kwasu asparaginowego. Proces wymaga obecności ATP, kwasu glutaminowego (lub odpowiednio kwasu asparaginowego), NADP i amoniaku. Reakcje są katalizowane przez syntetazy (asparaginową lub glutaminową). Glutamina i asparagina dostarczają NH2 do wielu procesów, np. do syntezy puryn; są źródłem grupy aminowej do syntezy innych aminokwasów (przenoszenie amidu na odpowiednie alfa-ketokwasy). Asparagina powstaje również przez redukcję beta-cyjanoalaniny przy udziale nitrylazy.
    Enzym dehydrogenaza glutaminianowa katalizuje reakcję redukcyjnej aminacji alfa-ketokwasów, dzięki czemu możliwa jest synteza aminokwasów:

    kwas glutaminowy (=kw. alfa-aminoglutarowy) + NAD+ + H2O  < — > kwas alfa-ketoglutarowy + NH3 + NADH + H+

    Istnieje także dehydrogenaza asparaginianowa (redukcyjna aminacja szczawiooctanu) i dehydrogenaza alaninowa (aminacja pirogronianu), dehydrogenaza walinowa (aminacja kwasu alfa-ketoizowalerianowego).
    Aminacja pirogronianu przy udziale dehydrogenazy alaninowej do alaniny:
    Kwas pirogronowy: CH3COCOOH, czyli kwas alfa-ketopropionowy
    Alanina – kwas alfa-amino-propionowy CH3CH(NH2)COOH

    CH3-CO-COOH + NADH2 + NH3 — > CH3-CH(NH2)-COOH + NAD+ + H2O

        Obok redukcyjnej aminacji alfa-ketokwasów istnieje jeszcze możliwość aminacji kwasów nienasyconych, np. aminacja kwasu fumarowego do asparaginianu, która jest katalizowana przez amoniakoliazę asparaginianową.
    Istnieją także: amoniakoliaza histydynowa (aminacja kwasu urokanowego do histydyny), amoniakoliaza fenyloalaninowa (aminacja kwasy cynamonowego do fenyloalaniny), amoniakoliaza beta-alanylo-CoA (aminacja akrylilo-CoA do alaniny).
        Arginina jest aminokwasem endogennym, który powstaje w cyklu mocznikowym z ornityny, amoniaku oraz karbamylofosforanu. Karbamylofosforan jest produktem kondensacji dwutlenku węgla z amoniakiem przy udziale ATP i syntetazy karbamoilofosforanowej. U zwierząt i ludzi amoniak jest usuwany wraz z moczem w formie mocznika, a u roślin dzięki karbamylofosforanowi możliwe jest gromadzenie azotu w formie argininy.
    Przypomnijmy cykl mocznikowy (urogeneza, cykl Krebsa- Henselaitha), czyli cykl ornitynowy:
    1. Kondensacja amoniaku z dwutlenkiem węgla, energia potrzebna do procesu pochodzi z dwóch cząsteczek ATP, reakcja katalizowana przez syntetazę karbamoilofosforanową, w wyniku reakcji powstaje karbamylofosforan (karbamoilofosforan).
    NH4 + CO2 + 2 ATP – NH2C=O-O~P (karbamylofosforan) + 2 ADP + Pi (pirofosforan)
    2. Karbamylofosforan reaguje z ornityną tworząc cytrulinę, oba etapy odbywają się w mitochondrium komórek wątroby. Reakcja  jest katalizowana przez transferazę karbamoilo-ornitynową.
    3. Transport cytruliny do cytoplazmy.
    4. W cytoplazmie cytrulina zostaje przekształcona do argininobursztynianu, a potem do argininy, grupa aminowa do tej reakcji pochodzi z kwasu asparaginowego, a energia z ATP. Reakcję I katalizuje syntetaza argininobursztynianowa, a drugą (rozszczepienie do argininy i kwasu fumarowego) – liaza argininowa.
    5. Hydroliza argininy pod wpływem arginazy: powstaje mocznik (ureum, urae) i ornityna. Ornityna może przyłączyć kolejną cząsteczkę karbamylofosforanu.

    image

    Podsumowując, synteza aminokwasów odbywa się poprzez redukcyjną aminację alfa-ketokwasów, syntezę amidów, aminację kwasów nienasyconych i syntezę karbamylofosforanu.

    Posłuchaj wykładu:

     

    Trawienie białek.

    Minimum białkowe, czyli dobowe minimalne zapotrzebowanie człowieka na białko wynosi 50-75 g. Białka pokarmowe dzielimy na 3 grupy:
    1. Pełnowartościowe białka pokarmowe są pochodzenia zwierzęcego i zawierają aminokwasy niezbędne w optymalnych relacjach, np. białka w serach, w mleku – laktalbumina, w śmietanie, białko w jajach – ovoalbumina, w mięsie – myoglobiny, miozyna.
    2. Częściowo niepełnowartościowe białka – zawierają aminokwasy niezbędne, ale jeden lub kilka jest w niewystarczającej ilości, np. białka roślinne, glutelenina w pszenicy, glutelina w kukurydzy.
    3. Niepełnowartościowe białka – zawierają mało lub w ogóle nie posiadają aminokwasów niezbędnych, np. żelatyna, zeina w kukurydzy, legumina w grochu, fazeolina w fasoli.
    Aminokwasy, które nie są syntetyzowane w ustroju i które muszą być dostarczone wraz z pożywieniem określane są jako aminokwasy niezbędne. 
    Do aminokwasów niezbędnych (egzogennych) zaliczamy:
    v    Walina
    v    Leucyna
    v    Izoleucyna
    v    Lizyna
    v    Metionina
    v    Treonina
    v    Tryptofan
    v    Fenyloalanina
    v    Histydyna

    Białka znajdują się w ustroju w stanie dynamicznej równowagi anabolizmu i katabolizmu. Zatem synteza i rozkład białek są równoważone. Nowo spożyte aminokwasy zawarte w białkach nie ulegają katabolizmowi, lecz są zużyte do procesów syntezy. Katabolizmowi podlegają białka istniejące w ustroju, przez co są stale wymieniane na nowe. Okres półtrwania białek osocza wynosi około 10 dni, a białek kości – około 160 dni. Długo okres półtrwania jest dla kolagenu – około 1 rok.
    Białka (biopolimery) spożyte w wyniku trawienia tracą właściwości antygenowe i są rozkładane do monomerów. Białka spożywane są makrocząsteczkami w związku z tym nie mogłyby przeniknąć do krwi bez uprzedniego strawienia. Enzymy trawiące białka są hydrolazami peptydowymi. Nazywane są peptydazami lub enzymami proteolitycznymi (proteazy). Wydzielane są przez żołądek, trzustkę i jelito cienkie. Enzymy rozkładają (hydrolizują) białka do peptydów drobnocząsteczkowych i aminokwasów.
    Enzymy mogą oddziaływać trawiąco od wewnątrz cząsteczki białka – endopeptydazy lub od zewnątrz cząsteczki białka – egzopeptydazy. Egzopeptydazy hydrolizują końcowe wiązania peptydowe w białku. Inaczej mówiąc endopeptydazy rozrywają cząsteczki białka wewnątrz łańcucha peptydowego, a egzopeptydazy uwalniają aminokwasy od końców łańcucha peptydowego.  Są wydzielane przez gruczoły jelita cienkiego.
    Egzopeptydazy dzielimy na:
    Ø    karboksypeptydazy – odrywające aminokwas z wolną grupą karboksylową z łańcucha peptydowego;
    Ø    aminopeptydazy – odrywające aminokwas z wolną grupą aminową z łańcucha peptydowego;
    Ø    dwupeptydazy – rozkładają dwupeptydy i działają w obecności różnoimiennych grup: -COOH i -NH2.

    Endopeptydazy są hydrolazami peptydylo-peptydowymi. Produkowane są w formie nieaktywnej – jako proenzymy, po przetransportowaniu do miejsca docelowego, np. światła jelita cienkiego, przy odpowiednim pH i po odłączeniu inhibitorów ulegają aktywacji. Należą  tutaj pepsyna żołądkowa i trypsyna trzustkowa. Pepsyna jest wytwarzana najpierw jako pepsynogen. W środowisku kwaśnym, pH poniżej 5 pepsynogen ulega aktywacji do pepsyny. Pepsyna trawi wiązania peptydowe miedzy aminokwasami pierścieniowymi (z grupą fenylową, np. tyrozyna, fenyloalanina). Pepsyna nie rozkłada białek do aminokwasów lecz do peptydów (fragmenty polipeptydów).
    Trypsyna (wytwarzana najpierw jako trypsynogen) jest aktywna formą enzymu, powstałą z trypsynogenu pod wpływem enterokinazy jelitowej.  Optymalne pH przypada na 7-9. Hydrolizuje wiązania peptydowe między aminokwasami z dwoma grupami aminowymi (np. lizyna, arginina). Powstają w ten sposób peptydy. Peptydy są dalej trawione przez egzopeptydazy i dipeptydazy jelitowe do aminokwasów.
    Chymotrypsyna trzustkowa powstaje z chymotrypsynogenu pod wpływem trypsyny.  Jest endopeptydazą hydrolizującą wiązania peptydowe między grupą karboksylową aminokwasu pierścieniowego a grupą aminową aminokwasu monoaminomonokarboksylowego (np. metioniną).
    Podpuszczka, czyli chymozyna jest wydzielana w żołądku; trawi rozpuszczalną kazeinę mleka, przekształcając ją w nierozpuszczalny parakazeinian wapnia.

    Posłuchaj wykładu

     Download this MP3 – (Right Click)

    Streptococcus mitis i inne z grupy viridans.

    Streptococcus mitis to paciorkowiec pospolicie występujący w jamie ustnej (np. w osadzie nazębnym), gardle, pochwie, cewce moczowej oraz w jelicie grubym. Nie jest patogenna, ale może przekazywać oporność na antybiotyki innym bakteriom, np. dwoince zapalenia płuc – Streptococcus pneumoniae.

    W niektórych pracach wyróżnia się paciorkowce zieleniejące jako gatunek. Jest to błędne podejście, bowiem taki gatunek nie istnieje.

    Paciorkowce zieleniejące – Streptococcus viridans to sztuczna grupa bakterii obejmująca różne gatunki, m.in. Streptococcus mutans, Streptococcus mitis, Streptococcus sanguinis. Mają zdolność wywoływania hemolizy krwinek. Na pożywkach z krwią wytwarzają zielonawą otoczkę wokół kolonii, stąd nazwa. Paciorkowce zieleniące mogą być chorobotwórcze, np. po urazach są główną przyczyną zakaźnego zapalenia wsierdzia, inne z kolei wywołują próchnicę zębów, np. Streptoccoccus mutans.

    image
    Streptococcus mutans

    image
    Streptococcus mutans
    http://bioweb.uwlax.edu/bio203/s2007/allmann_ambe/classification.htm

    Streptococcus mutans syntetyzują polisacharydy, np. dekstrany lub lewany z sacharozy. Przyczyniają się do rozwoju próchnicy. Nie rozpuszczają się w żółci, a krążki z optochiną nie hamują ich wzrostu.