تستهای اختصاصی تشخییص اسید آمینه ها

برای تشخیص وجود حلقه ی فنولی و یا ایندولی بکار می رود.

دی متیل بنزآلدهید

معرف ایندولی                  ارلیش

Hcl

HNO3

معرف فنول               میلون

HgNO2

روش کار :

۲ – ۳ قطره از معرف مورد نظر را روی ۰٫۵cc از محلول مورد آزمایش می ریزیم . کمپلکس رنگی حاصل نشانگر وجود حلقه ایندولی (خاکستری) و یا حلقه فنولی (قرمز) خواهد بود که اسید آمینه دارای کدام یک از حلقه های فوق است .

• حلقه ی ایندولی در اسیدآمینه تریپتوفان وجود دارد

حلقه فنولی در اسید آمینه تیروزین وجود دارد

 

تست سلیوانف :

 

برای تشخیص قند کتوزی و آلدوزی :

HCL

معرف تست سلیوانف                 رزورسینول

رزورسینول

OH                                                                                                    OH

 

برای تشحیص وجود قند کتوزی در محلول است در صورت وجود گتوز محلول به رنگ قرمز در می آید یعنی جواب مثبت است ولی اگر رنگ قرمز ظاهر نشود جواب منفی است . قند موجود آلدوزی می باشد .

 

آلدهید:

یک آلدهید دارای گروه عامل –CHOدر مولکول آلی می باشد.کلمه آلدهید(Aldehyde)از دو اژه الکل وهیدروژن گیری گرفته شده است.هرگاه از الکل نوع اول هیدروژن گیری شود در آن صورت تولید می گردد که آلدهید نامیده می شود.

کتون:

یک کتون یک گروه عاملی است که با یک گروه کربونیل که با دو اتم کربن دیگر پیوند دارد ؛ شناخته می‌شود. یک کتون را می‌توان با فرمول R۱(CO)R۲ بیان کرد. اتم کربن که با دو اتم کربن پیوند دارد آن را از گروه‌های عاملی کربوکسیلیک اسیدها ، آلدهیدها، استرها، آمیدها و دیگر ترکیب‌های اکسیژندار جدا می‌کند. پیوند دوگانهٔ گروه کربونیل نیز کتون‌ها را از الکل ها و اترها باز می‌شناساند.

به کربنی که به کربن گروه کربونیل چسبیده کربن آلفا و به هیدروژنی که به این کربن چسبیده هیدروژن آلفا گویند. در حضور یک کاتالیزور اسیدی کتون به keto-enol tautomerism مربوط می‌شود. واکنش با یک پایه قوی انول متناظر را نتیجه میدهد.

خواص شیمیایی آلدهید ها و کتون ها:

آلدهید ها وکتون ها در چند نوع فعل و انفعال شرکت می کنند که اهم آن به قرار زیر است:

 

 

تست مولیش :

تست عمومی کربوهیدرات ها برای تعیین کیفیت کربوهیدرات ها :

معرف تست مولیش : نفتول- α

برای تمام قند ها جواب مثبت است برای مونوساکاریدها زود جواب مثبت می دهد ولی برای دی ساکاریدها و پلی ساکاریدها جواب با تاخیر بدست می آید .

کربوهیدرات ها :

 

کربوهیدراتها ، منبع مهم غذایی

بدین ترتیب کربوهیدراتها ، منبع مهم غذایی‌اند. کربوهیدراتها همچنین به عنوان واحدهای سازنده چربیها و نوکلئیک اسیدها عمل می‌کنند. سلولز ، نشاسته و قند معمولی ، کربوهیدرات می‌باشند. از آنجا که این ترکیبات چندین گروه عاملی دارند به چند عاملی موسومند. مانند گلوکز و بسیاری از اجزا سازنده ساده ، کربوهیدراتهای پیچیده دارای فرمول عمومی هستند.

نام و ساختار کربوهیدراتها :

ساده‌ترین کربوهیدراتها ، قندها یا ساکاریدها هستند. با افزایش طول زنجیر ، تعداد کربنهای با مراکز فضایی افزایش می‌یابند و بدین ترتیب تعداد زیادی دیاسترومر امکانپذیر می‌شوند. خوشبختانه برای شیمیدانها عمدتا یکی از چند انانیتومر امکانپذیر ، اهمیت دارد. قندها ترکیبات پلی هیدروکسی کربونیل‌اند، از این رو می‌توانند همی استالهای حلقوی پایداری ایجاد کنند ، بدین ترتیب ساختارهای اضافی و تنوع شیمیایی برای این ترکیبات پدید می‌آید.

 

طبقه بندی قندها :

کربوهیدراتها نام عمومی قندهای(منومری (منوساکاریدها) ، دی‌مری (دی‌ساکاریدها) ،تریمری (تری‌ساکاریدها ،(الیگومری (الیگوساکاریدها و(پلیمری (پلی‌ساکاریدها بدست آمده از قند (ساکاروم ، لاتین قند) می‌باشند. یک منوساکارید یا قند ساده ، یک آلدئید یا کتونی با حداقل دو گروه هیدروکسیل است. بدین ترتیب دو عضو ساده این طبقه از ترکیبات ، ۲ و ۳ – دی هیدروکسی پروپانال (گلیسرآلدئید) ، ۱ و ۳ – دی هیدروکسی پروپانون (۱ و۳-دی هیدروکسی استون) می‌باشند.

قندهای پیچیده از اتصال قندهای ساده همراه با حذف آب بدست می‌آیند. قندهای آلدئیدی بصورت آلدوزها طبقه بندی می‌شوند. آنهایی که عامل کتونی دارند، کتوز خوانده می‌شوند. بر اساس طول زنجیر ، قندها ، تریوز (۳ کربنی) ، تتروز (۴ کربنی) ، پنتوز (۵ کربنی) ، هگزوز (۶ کربنی) و غیره نامیده می‌شوند. از اینرو ، ۲ و ۳ – دی هیدروکسی پروپانول (گلیسرآلدئید) یک آلدوتریوز است. در حالی که ۱ و ۳ – دی هیدروکسی پروپانون یک کتوتریوز می‌باشد.

 

گلوکز :

گلوکز ، قند خون یا قند انگور (گلایکیس ، در فرهنگ یونانی به معنی شیرین) که به دکستروز موسوم است، یک پنتاهیدروکسی هگزانال بوده ، از اینرو در خانواده آلدوزهگزوزها جای دارد. گلوکز بصورت طبیعی در بسیاری از میوه‌ها و گیاهان با غلظتی در گستره %۰٫۰۸ تا ۰٫۱% در خون انسان وجود دارد.

فروکتوز :

ایزومر کتوهگزوزی گلوکز ، فروکتوز است. فروکتوز شیرین‌ترین قند طبیعی است (برخی از قندهای سنتزی شیرین‌ترند). فروکتوز نیز در بسیاری از میوه‌ها (فروکتوز در فرهنگ لاتین به معنی میوه) و در عسل وجود دارد.

ریبوز :

قند طبیعی مهم دیگر آلدوپنتزو ریبوز است. این قند واحد ساختاری ریبونوکلئیک اسیدها می‌باشد. فرمول ساده یا تجربی برای همه قندها می‌باشد. این فرمول ، هم ارز فرمول هیدرات کربن است. این یکی از دلایلی است که به این دسته از ترکیبات کربوهیدرات گفته می‌شود.

 

دی‌ساکاریدها و پلی‌ساکاریدها :

دی‌ساکارید از تشکیل دو مونوساکارید از طریق تشکیل یک پل اتری (معمول استال) بدست می‌آید. هیدرولیز دی‌ساکاریدها ، منوساکاریدها را دوباره بدست می‌دهد. تشکیل اتر بین یک منو و یک دی‌ساکارید یک تری‌ساکارید ایجاد می‌کند و تکرار این فرآیند نهایتا به تولید یک پلیمر طبیعی (پلی‌ساکارید) منجر می‌شود. چنین کربوهیدراتهای پلیمری ، تشکیل‌دهنده اسکلت اصلی سلولز و نشاسته هستند.

فعالیت نوری قندها :

به استثناء ۱ و ۳ – دی‌هیدروکسی- پروپانون ، همه قندهایی که تاکنون ذکر شده‌اند، حداقل حاوی یک مرکز فضایی‌اند. ساده‌ترین قند کایرال ، ۳ و ۲ – دی‌هیدروکسی پروپانون (گلیسرآلدئید) با یک کربن نامتقارن است. فرم راست‌بر آن R است، به صورتی که در طرحهای فیشر مولکول نشان داده می‌شود، انانتیومر چپ‌بر آن ، S می‌باشد.

گر چه نامگذاری S و R برای نامیدن قندها کاملا رضایت بخش است، اما سیستم نامگذاری قدیمی هنوز بکار گرفته می‌شود. این سیستم نامگذاری ، قبل از تدوین پیکربندی مطلق قندها متداول بوده ، همه قندها را به ۲ و ۳ – دی‌هیدروکسی پروپانال (گلیسرآلدئید) مرتبط می‌سازد. در این روش بجای استفاده از S و R از پیشوند D برای انانتیومر (+) وL برای انانتیومر (-) گلیسرآلدئید استفاده می‌شود.

قندها ، تشکیل‌دهنده همی‌استالهای درون مولکولی :

قندها ترکیبات هیدروکسی کربونیل‌اند و بایستی قادر به تشکیل درون مولکولی همی استال باشند. در واقع گلوکز و سایر هگزوزها و پنتوزها به صورت مخلوط در حال تعادل با ایزومرهای حلقوی همی‌استال خود هستند. در این مخلوط در حال تعادل ، ایزومر حلقوی همی‌استال برتر است. در اصل هر یک از پنج گروه هیدروکسی می‌توانند به گروه کربونیل آلدئید افزوده شوند. اما گرچه حلقه‌های پنج ضلعی نیز شناخته شده هستند، حلقه‌های شش ضلعی معمولا محصول برتر می‌باشند.

 

گسستگی اکسایشی قندها :

واکنشگری که باعث شکستن پیوند C-C می‌شود، پریدیک اسید (HIO₄) است. این ترکیب دی‌الهای مجاور را اکسایش کرده ، ترکیبات کربونیل ایجاد می‌شوند. از آنجا که اغلب قندها چندین دی‌ال مجاور دارند، اکسایش با HIO₄مخلوط پیچیده‌ای ایجاد می‌کند. مقدار کافی از اکسنده ، زنجیر قند را بطور کامل به ترکیبات یک کربنی تبدیل می‌کند.

از این روش برای شناسایی ساختار قندها استفاده می‌شود. مثلا از مجاورت گلوکز با ۵ اکی والان HIO₄، پنج اکی والان فرمی اسید و ۱ اکی والان فرمالدئید بدست می‌آیند. در اکسایش فروکتوز ایزومری نیز همان مقدار عامل اکسنده مصرف شده، اما محصولات ، ۳ اکی والان اسید ، ۲ اکی والان آلدئید و یک اکی والان دی‌اکسید هستند.

 

تست بارفود :

برای تشخیص مونوساکارید و دی ساکارید ها .

استات مس

معرف

اسید استیک یا اسید لاکتیک

برای تشخیص مونوساکارید های احیا کننده از این تست استفاده می کنیم .

مونوساکارید ها توسط یون مس (  Cu ) اکسیده شده و تشکیل کربوکسیلیک اسید و رسوب مایل به قرمز قهوه ای ( اکسید مس ) را در عرض ۳min  می دهد .

دی ساکارید ها واکنش فوق را متحمل شده ولی در زمان طولانی تری واکنش انجام می شود .

 

مونوساکارید ها (Monosaccharides) :

یک مونوساکارید ، یک قند ساده ای است که از یک آلدهید و یا کتون پل هیدروکسی تشکیل شده است که نمی تواند به واحد های ساده تری هیدرولیز شود . ستون فقرات این قند ها (backbone)   از تعدادی مولکول کربن ساخته شده است . قندها شامل سه ، چهار ، پنج ، شش و هفت کربن به نام ها تریوز ، تتروز ، پنتوز ، هگزوز و هپتوز هستند . یکی از اتم های کربن ها دارای پیوند دو گانه با اکسیژن به فرم کربونیل دارد . در یک آلدهید گروه کربونیل در انتهای زنجیره کربنی است و اگر کربونیل انتهای در سایر قسمتهای زنجیره کربنی قرار بگیرد کتون را ایجاد می کند . ساده ترین کربوهیدرات ها گلیسرول آلدهید است که مشتق الدهیدی اتیلن گلیکول است . مشتق الدهیدی و کتونی گلیسرول به ترتیب ، گلیسرآلدهید و دی هیدروکسی استون است . مونوساکارید های آلدهیدی و کتونی را آلدوز و کتوز هم نام می برند . ترکیباتی که در ساختمان یکسان ولی در شکل فضایی متفاوت هستند “استرئوایزومر” می گویند. کربن ها در زنجیره اصلی (نه شاخه دار) بر اساس شماره از ۱ تا ۶ شماره گذاری می شوند . برای تعیین قند L یا D باید به گروه هیدروکسیل آخرین کربن متصل به گروه CH₂OH دقت کرد . نوع D یا L بودن قند ها به کربن ناقرینه انها مربوط می شود . طبق قرار داد ، زمانی که گروه هیدروکسی در سمت راست قرار بگیرد ان قند را D واگر در سمت چپ قرار بگیرد قند را L می نامیم . بیشتر قند ها موجود در ساختار بدن ما از نوع L هستند . ساختار های دیگری در کربوهیدارت ها وجود دارد که باپیوند گروه های هیدروکسیل به زنجیره کربن ارتباط دارد .

 

فرمول برای گلوکز را در هر دو حالت الدهیدی و انولی میتوان نوشت ، یکی واکنش که دارای عمر کمتری است . شیفت به انیون انول ، در محیط قلیایی انجام می گیرد .

 

حضور پیوند های دو گانه و یا بار منفی در آنیون انول گلوکز ، گلوکز را به ماده ای فعال از نظر احیا کنندگی تبدیل می کند بنابراین گلوکز ،  توسط مواد فعال اکسید کننده مانند کوپریک ، فریک و سایر یون ها اکسید می شود . گلوکز در محلول گرم قلیایی ، یون های کوپریک را به یون های کوپروس احیا می کند . تغییر رنگ به عنوان یک اندیکاتور فرضی برای حضور گلوکز در نمونه استفاده می شود و سالیان زیادی است که از این روش برای اندازه گیری گلوکز خون و ادرار استفاده می شود . قندهای دیگر هم می توانند مس را احیا کنند به این قند ها “قند های احیا کننده” می گویند.

گروه آلدهیدی با هیدروکسیل کربن شماره پنج واکنش می دهد و ساختار حلقوی متقارن را ایجاد می کند که توسط فرمول هاورس به تصویر کشیده می شود . در این فرم ، حلقه به صورت عمود بر صفحه ای در نظر گرفته می شود به طوری که خطوط پر رنگ در طرف خواننده قرار دارد .گروه هیدروکسیل در وضعیت ۱ ، ممکن است در زیر صفحه (شکل آلفا) و یا در بالای صفحه (شکل بتا) باشد .  شش عضو یک قند حلقوی ، ۵ کربن و یک اتم اکسیژن است که به صورت فرم پیران هستند که به انها پیرانوز می گویند . زمانی که حلقه قند از شش عضو به پنج عضو  کاهش یابد – یعنی ۴ کربن و یک اکسیژن – در این صورت فرم حلقوی قند را فوارن و قند حاصل را فورانوز می گویند . فروکتوز در هر دو شکل نمایش داده می شود . فروکتوپیرانوز در شکل قند های ساده است و فروکتوفورانوز در زمان تشکیل دی ساکارید ها و یا پلی ساکارید ها از فروکتوز دیده می شود مانند : ساکاروز و اینولین

دی ساکارید ها (Disaccharides) :

دو مولکول مونوساکارید توسط پیوند O گلیکوزیدی با هم ترکیب می شوند و یک مولکول آب از دست داده و به دی ساکارید تبدیل می شوند . پیوند های شیمیایی بین دو قند ، همیشه گروه آلدهیدی و یا کتونی یک مونوساکارید با یه گروه الکلی (مالتوز) و یا گروه کتونی و یا آلدهیدی مونوساکارید دیگری (سوکوروز) را درگیر می کند . دی ساکارید های رایج به شکل زیر هستند :

• ساکاروز : گلوکز + فروکتوز
• لاکتوز : گالاکتوز + گلوکز
• مالتوز: گلوکز + گلوکز

اگر پیوند بین دو مونوساکارید بین گروه آلدهیدی و یا کتونی یک مونوساکارید و گروه هیدروکسیل مونوساکارید دیگر باشد (مانند مالتوز و لاکتوز) در این حالت ، گروه آلدهیدی و کتونی بالقوه در مونوساکارید دوم باقی می ماند . گلوکز دوم باقی مانده می تواند اکسید شود و فرم های الفا و یا بتای پیرانوزی را ایجاد کند . بنابراین دی ساکارید یک قند احیا کننده است اما قدرت کاهندگی ان حدود ۴۰ % دو مونوساکاریدی است که برای تشکیل دی ساکارید دور هم جمع شده اند . همچنین اگر پیوند بین دو مونوساکارید گروه آلدهیدی و کتونی هر دو مونوساکارید را درگیر کند (ساکاروز) یک دی ساکارید غیر احیا کنده حاصل می شود چون بر خلاف بالایی دارای گروه آلدهید و یا کتونی آزاد نیست .

 

روش کار :

۱cc نمونه مجهول را در داخل لوله آزمایش ریخته ، سپس ۳cc معرف بارفرد را اضافه می کنیم و برای ۳min در حمام آب گرم قرار می دهیم در صورت تشکیل رسوب قرمز رنگ تست مثبت می باشد یعنی قند مونوساکارید است ولی اگر زمان بیش از ۳minبرای تشکیل رسوب قرمز طول کشید قند موجود دی ساکارید است .

 

روش کار:

۲cc قند معمولی را در لوله آزمایش ریخته سپس ۵ قطره نفتول- α اضافه کرده . سپس ۲cc H2SO4 را به آرامی از جدار لوله آزمایش اضافه می کنیم اگر رنگ بنفش حاصل شد نشان دهنده مثبت بودن تست است .

اگر به این محلول نفتول- α اظافه کنیم محلول به رنگ بنفش در می آید یعنی حاوی قند است .