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Nachweis von Proteinen

Erfahrt, wie Proteine als Bausteine des Lebens funktionieren und welche wichtigen Nachweisreaktionen es gibt, wie die Xanthoprotein- oder Biuretreaktion. Interessiert? Das und vieles mehr findet ihr im folgenden Text. Viel Spaß beim Lernen!

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Die Autor*innen
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André Otto
Nachweis von Proteinen
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse - 11. Klasse

Nachweis von Proteinen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Nachweis von Proteinen kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme die Lebensmittel, die Proteine enthalten.

    Tipps

    Proteine werden auch Eiweiße genannt.

    Proteine lassen sich oft in tierischen Lebensmitteln finden.

    Lösung

    Proteinreiche Lebensmittel sind oft tierische Lebensmittel wie Eier, Milchprodukte, Fleisch und Fisch. Aber auch in pflanzlichen Lebensmitteln, wie zum Beispiel Sojaprodukten, lassen sich viele Proteine finden. Kein Protein enthält dagegen Wasser. Salz und Backpulver sind Salzverbindungen, die auch keine Proteine enthalten. Obst enthält in der Regel nur sehr wenig Proteine, hauptsächlich in der Schale der Frucht.

  • Beschreibe die Charakteristika zu folgenden Nachweisen.

    Tipps

    xanthos (griech.): gelb

    Lösung

    Die verschiedenen Nachweisreaktionen beruhen immer auf einer Reaktion des Proteins oder der Aminosäuren mit einem bestimmten Reagenz, was dann durch eine charakteristische Farbänderung angezeigt wird.

    1. Xanthoproteinreaktion: Bei diesem Nachweis wird konzentrierte Salpetersäure verwendet. Diese ist in der Lage, die Benzolringe, die einige Aminosäuren enthalten, zu nitrieren. Die entstandene Nitroverbindung ist gelb.
    2. Biuretreaktion: Hier werden Kupferionen in Form von Kupfersulfat als Nachweisreagenz verwendet. Der Stickstoff der Aminogruppen im Protein koordiniert an das Kupferion und es entsteht ein Chelatkomplex, der hellblau bzw. violett aussieht.
    3. Ninhydrinreaktion: Bei diesem Nachweis wird Ninhydrin verwendet. Dieses reagiert mit der Aminosäure, wobei ein Molekül mit konjugierten Doppelbindungen entsteht, welches violett aussieht.

  • Bestimme die Chemikalien, die du für einen Proteinnachweis benötigst.

    Tipps

    Welche Reagenzien verwenden die typischen Nachweisreaktionen?

    Lösung

    Es gibt eine Reihe von unterschiedlichen Nachweisreaktionen für Proteine. Diese nutzen alle unterschiedliche Reagenzien, die dann mit dem Protein reagieren.

    Mit den hier angegebenen Chemikalien lässt sich eine Biuretreaktion durchführen. Dafür benötigst du Kupfer(II)-Ionen, die du durch das Kupfersulfat erhältst. Außerdem muss die Reaktion im stark basischen Milieu ablaufen. Daher muss auch noch Natronlauge dazugegeben werden.

    Ist nun ein Protein in der Probe enthalten, färbt es sich hellblau bzw. violett, da das Protein und das Kupferion einen hellblauen/violetten Chelatkomplex bilden.

  • Beschrifte die einzelnen Bestandteile in einem Protein.

    Tipps

    Ein Protein besteht aus Aminosäuren.

    Aminosäuren besitzen Carboxygruppen und Aminogruppen.

    Lösung

    Bei dem hier abgebildeten Proteinausschnitt handelt es sich um Keratin. Das Protein bildet sich aus einzelnen Aminosäuren. Die Aminosäuren besitzen je eine Aminogruppe und eine Carboxygruppe. Reagieren diese miteinander, entsteht unter Abspaltung von Wasser eine Peptidbindung (siehe rechts). Dadurch können sich große Polymere bilden. Durch die gewundene Helixstruktur können sich zusätzlich noch intramolekulare Wasserstoffbrücken zwischen den Sauerstoffatomen und den Wasserstoffatomen am Stickstoff ausbilden.

  • Entscheide, welche Nachweise Proteine anzeigen.

    Tipps

    Zwei der Nachweise zeigen dir Zucker an.

    Lösung

    Proteine lassen sich durch verschiedene Reaktionen nachweisen. Die bekanntesten sind wohl die Xanthoproteinsynthese und die Biuretreaktion. Oft lässt sich allein vom Namen nicht erkennen, was sie nachweisen, weil sie nach ihren Entdeckern oder Nachweisreagenzien benannt sind.

    Die Tollens-Probe und die Fehling-Probe sind Nachweise für Zucker und mit der Marsh'schen Probe können Arsen und Antimon nachgewiesen werden,

  • Erkläre, warum Salpetersäure die Haut gelb färbt.

    Tipps

    Woraus besteht deine Haut?

    Lösung

    Deine Haut besteht aus Proteinen. Diese Proteine in der Haut reagieren natürlich genauso auf Nachweisreagenzien wie Proteine im Reagenzglas. Wenn also Salpetersäure mit der Haut in Berührung kommt, dann läuft die Xanthoproteinreaktion ab. Dabei reagieren die benzolhaltigen Aminosäuresequenzen wie Phenlyalanin, Tyrosin oder Tryptophan. Die Benzolringe werden nitriert. Es entsteht eine Nitroverbindung, die gelb aussieht.