今日は，タンパク質の性質について学びましょう。 　卵のしろみには，主にアルブミンやグロブリンの２種類のタンパク質が含まれています。ところで，私たちは，ゆで卵や目玉焼き，卵焼きなど，加熱をして卵を食べますね。加熱をすると，卵は固まってしまいます。このような変化をタンパク質の熱変成といいます。これは，タンパク質の特徴です。どうして，タンパク質を加熱すると固まってしまうのでしょうか。 　　 　　　　　　　 　タンパク質を構成するアミノ酸の順序を一次構造，α-ヘリックスやβ-シートのような定まった構造を二次構造，それらが集まってまとまった構造を三次構造といいます。タンパク質の二次構造，三次構造は，炭化水素鎖間の疎水基どうしの結合や分子内の水素結合で保たれています。これらが切れると，一次構造を保ったままのタンパク質は，もとと違った状態になるのです。 　今日の学習内容は，次の通りです。 （１）変性 （２）ビウレット反応 （３）キサントプロテイン反応 （４）ニンヒドリン反応 （５）硫黄の検出 （６）酵素 　内容が多いですが，頑張って下さい。最初は，タンパク質の変性です。

２４　タンパク質の性質 （１）変性 　熱，酸や塩基，アルコール，重金属イオンなど 　タンパク質の立体構造に変化　→　凝固　→　変性

尿素CO（NH２）２のことを英語でｕｒｅａといいます。その尿素を静かに１６０℃くらいで熱するとビウレットｂｉｕｒｅｔ　ＮＨ２ＣＯＮＨＣＯＮＨ２というものができます。このビウレットを塩基性にして，硫酸銅（ＩＩ）水溶液を加えると赤紫色になります。これが，ビウレット反応です。

（２）ビウレット反応 　ビウレット　ｂｉｕｒｅｔ　ＮＨ２ＣＯＮＨＣＯＮＨ２がこの反応を示す 　１個の窒素原子を隔てて存在する２個の−ＣＯ−ＮＨ−基がＣｕ２＋に配位　→　銅錯イオン　赤紫色　→　ビウレット反応 　トリペプチド以上のペプチド　→　２つ以上のペプチド結合

手に濃硝酸をつけたことがありませんか。ほとんど痛みがなく，気が付かないことが多いのですが，後で，指先が黄色になっていることがあります。これはキサントプロテイン反応といって，ベンゼン環をもつアミノ酸の呈色反応です。ベンゼンと硝酸といえば，ニトロ化を思い出すでしょう。ニトロベンゼンの色は黄色でしたね。キサントプロテイン反応は黄色なのです。ただし，塩基性にすると橙黄色になります。 Ｌ-フェニルアラニン Ｌ-チロシン Ｌ-トリプトファン

（３）キサントプロテイン反応 　ベンゼン環のニトロ化　→　黄色　→　キサントプロテイン反応 　　　　　　　　　　　　　　　　　 橙黄色（塩基性） 　フェニルアラニン，チロシン，トリプトファンなどのアミノ酸 　またはこれらを含むタンパク質

アミノ酸の実験でニンヒドリン反応について学びましたね。タンパク質でもニンヒドリン反応が見られます。タンパク質では，アミノ酸のアミノ基はペプチド結合に使われますが，結合に関与していないアミノ基も多くあります。そのアミノ基が関与するのでしょう。

（４）ニンヒドリン反応 　青紫色〜赤紫色 　遊離したアミノ基−ＮＨ２とカルボキシル基−ＣＯＯＨがあるときに起こる ニンヒドリンの構造式（Ｉ） アミノ酸と反応してできた物質の構造式（ＩＩ） 　（Ｉ）＋Ｈ２Ｎ−ＣＨＲ−ＣＯＯＨ→（ＩＩ）＋ＲＣＨＯ＋ＣＯ２＋ＮＨ３ 生じたＮＨ３が（Ｉ）と（ＩＩ）とに反応してできた物質の構造式（赤紫色）

タンパク質にはシステインやメチオニンなどのように硫黄を含むアミノ酸があります。これらを構成アミノ酸とするタンパク質に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し，酸を加えて中和したのち酢酸鉛（ＩＩ）水溶液を加えると，硫化鉛（ＩＩ）の黒色沈殿が生じます。 Ｌ−システイン Ｌ−メチオニン

（５）硫黄の検出 　ＮａＯＨａｑを加えて加熱　→　酸で中和　 　→　酢酸鉛（II)Pb（CH３COO）２ａｑを加える 　→　硫化鉛（ＩＩ）ＰｂＳの沈殿

体内の化学変化の多くは，酵素が触媒として働いています。この酵素はタンパク質を主体とした物質です。主な酵素を紹介しましょう。 酵素 はたらく物質 生成物 所在 アミラーゼ デンプン マルトース 唾液，膵液，麦芽 マルターゼ マルトース グルコース 腸液，唾液，膵液 インベルターゼ スクロース 転化糖（グルコース，フルクトース） 植物，酵母，カビ，腸液 ラクターゼ ラクトース グルコース，ガラクトース 植物，細菌類，腸液 チマーゼ グルコース エタノール，二酸化炭素 酵母 セルラーゼ セルロース セロビオース 植物，菌類，細菌類 ペプシン タンパク質 ペプチド，アミノ酸 胃液 トリプシン タンパク質 ペプチド，アミノ酸 膵液 ペプチダーゼ ペプチド アミノ酸 膵液，腸液 リパーゼ 油脂 高級脂肪酸，グリセリン 膵液，胃液，植物 カタラーゼ 過酸化水素 酸素，水 血液，肝臓，植物

（６）酵素 　生体内のいろいろな反応に対して触媒として作用するタンパク質 　・ある特定の化学変化にしか関与しない　→　基質特異性 　・作用はきわめて強く，体温程度ですみやかに反応が起こる 　・作用のための最適温度および最適ｐHがある　→　活性条件 　一般に約４０℃ 　ペプシン（胃液）ｐH２，トリプシン（すい液）ｐH８

タンパク質は生命現象における根元的な物質です。しかし，私たちは，タンパク質について十分理解できているとはいえません。現在，コンピュータやマススペクトルの進歩によって，タンパク質の研究は急激に進んでいます。皆さんの中には，その研究に参加する人がいるかもしれませんね。 　　　　　　 　それでは，今日の学習内容の確認です。 １．タンパク質に，熱・酸・塩基・アルコール・重金属イオンなどを作用させると凝固します。これを何といいますか？ ２．タンパク質にうすい水酸化ナトリウム水溶液を加え，少量の硫酸銅（ＩＩ）水溶液を加えると，何色になりますか？また，その反応を何といいますか？ ３．ベンゼン環を分子に含むタンパク質に，濃硝酸を加えて加熱すると，何色になりますか？また，その反応を何といいますか？ ４．タンパク質溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し，酸を加えて中和した後酢酸鉛（ＩＩ）水溶液を加えると，何色の沈殿ができますか？また，その沈殿は何ですか？

答
１．変性
２．赤紫色，ビウレット反応
３．黄色，キサントプロテイン反応
４．褐色（黒色），硫化鉛（ＩＩ）