Mit der Biuret-Reaktion kannst du Proteine nachweisen. Wie das genau funktioniert und welche Chemie dahintersteckt, zeigen wir dir jetzt! Hier geht’s auch direkt zu unserem Video !
Inhaltsübersicht
Biuret-Reaktion einfach erklärt
Was genau ist die Biuret-Reaktion? Die Biuret-Reaktion ist eine quantitative Nachweisreaktion für Proteine. Damit weist du nach, wie groß die Menge an Proteinen in deiner Stoffprobe ist. Bei chemischen Analysen beziehst du die Menge auf die Stoffmengenkonzentration.
Sind Proteine vorhanden, verfärbt sich deine Lösung blau-violett. Je mehr Proteine in deiner Substanz vorliegen, desto kräftiger wird die Farbe deiner Reaktionslösung.
Der Grund für einen positiven Nachweis ist, dass sich ein Komplex in der Nachweislösung bildet. Du bezeichnest die Nachweisreaktion auch als Biuret-Assay oder Biuret-Test.
Nachweisprinzip der Biuret-Probe
Wie genau erreichst du jedoch den Farbumschlag bei der Biuret-Probe? Dafür benötigst du das Biuret-Reagenz. Darunter verstehst du eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Mischst du deine Probe dann mit der Biuret-Reagenz, kannst du eine von zwei Beobachtungen anstellen:
- Fällt der Nachweis negativ aus, beobachtest du einen hellblauen Feststoff in der Lösung. Dieser setzt sich am Boden als Klumpen ab. Dabei handelt es sich um schwerlösliches Kupfer(II)-hydroxid. Das heißt, es sind keine Proteine in deiner Testlösung vorhanden.
- Bei einem positiven Test beobachtest du einen blau-violetten Farbumschlag der Reaktionslösung. Damit hast du Proteine in deiner Substanz erfolgreich nachgewiesen. Der blau-violette Farbumschlag kommt daher, dass sich mit der Biuret-Reagenz und den vorhandenen Proteinen ein Kupfer(II)-Komplex ausbildet.
Der Farbumschlag bei einem positiven Nachweis funktioniert einfach gesagt so: Proteine weisen mehrere Peptidbindungen auf. Beim Nachweis können dann jeweils zwei Kupfer-Stickstoff-Bindungen ober- und unterhalb des Kupfer(II)-Ions gebildet werden.
Damit sich der Komplex ausbilden kann, müssen also mindestens zwei Peptidbindungen vorhanden sein.
Komplexe bestehen aus einem Zentralteilchen, das von mehreren Molekülen oder Atomen umgeben ist.
Das Zentralteilchen ist meist ein Metallion. In der Biuret-Reaktion ist das Zentralteilchen das Kupferion. Dieses bildet mit den umgebenden Molekülen oder Atomen eine koordinative Bindung aus. Die Elektronen für die Bindung werden hier im Gegensatz zur kovalenten Bindung ausschließlich von den Liganden bereitgestellt.
Aufgrund ihrer besonderen Struktur sind Komplexe deswegen farbig.
Studyflix vernetzt: Hier ein Video aus einem anderen Bereich
Durchführung der Biuret-Methode
Bei der Durchführung der Biuret-Methode gehst du am besten Schritt für Schritt so vor:
- Lösen des Feststoffs: Löse deine Stoffprobe, wenn sie als Feststoff vorliegt, um eine flüssige Lösung zu erhalten. Ist deine Stoffprobe bereits flüssig, dann entfällt dieser Schritt.
- Zugabe NaOH: Gib Natronlauge (NaOH) im zweiten Schritt zur Lösung hinzu, um den pH-Wert alkalisch zu halten. Sonst kann sich kein farbgebender Komplex ausbilden.
- Zugabe Biuret-Reagenz: Gib die Biuret-Reagenz (Kupfer(II)-sulfat-Lösung) im dritten Schritt zur Lösung hinzu.
Sind Proteine in deiner Lösung vorhanden, so färbt sich die Lösung blau-violett. Bei einem negativen Test wirst du hingegen einen hellblauen Feststoff beobachten, der sich am Boden absetzt.
Biuret
Woher hat die Biuret-Methode eigentlich ihren Namen? Die Reaktion heißt so, weil sie für Biuret ein „positives“ Ergebnis liefert. Bei Biuret handelt es sich um eine organische Verbindung mit der Summenformel C2H5N3O2 aus der Gruppe der Carbonsäureamide. Die Reaktion mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung (Biuret-Reagenz) bildet einen blau-violetten Komplex.
Im Labor stellt der Chemiker Biuret durch das Erhitzen von Harnstoff her. Die Kondensation von zwei Molekülen Harnstoff führt dabei zur Abspaltung von einem Molekül Ammoniak.
Biuret ist eine farblose, kristalline und hygroskopische („wasseranziehende“) Substanz.
Spezifität der Biuret-Reaktion
Die Biuret-Probe ist spezifisch für alle Substanzen mit zwei oder mehr Peptidbindungen. Das heißt, der Nachweis fällt nur für Proteine oder Peptide positiv aus. Dipeptide und Aminosäuren hingegen kannst du mit der Biuret-Methode nicht nachweisen.
Darüber hinaus weist sie eine geringe Reaktionsempfindlichkeit auf. Du benötigst zur Bestimmung ca. 1 – 10 mg Protein, um eine Farbveränderung zu erreichen.
Zusammenfassung
- Die Biuret-Reaktion ist eine quantitative chemische Nachweisreaktion für Proteine (Peptidbindungen).
- Bei einem positiven Ergebnis bildet sich ein blau-violetter Komplex.
- Je mehr Proteine (Peptidbindungen) in der Stoffprobe vorhanden sind, desto intensiver ist die Farbe bei einem positiven Nachweis.
- Die Biuret-Probe ist spezifisch mit einer geringen Reaktionsempfindlichkeit.
Mithilfe der Biuret-Reaktion kannst du Proteine und Eiweiße nachweisen. Wie genau Proteine aufgebaut sind und welche wichtigen Funktionen sie in unserem Körper erfüllen, erfährst du hier .
Biuret-Reaktion — häufigste Fragen
(ausklappen)
Biuret-Reaktion — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Wie kann man Proteine mit der Biuret-Reaktion nachweisen?Proteine weist man mit der Biuret-Reaktion nach, indem man die Probe zuerst mit Natronlauge (
) basisch macht und danach Kupfer(II)-sulfat-Lösung (
, Biuret-Reagenz) zugibt. Bei Proteinen färbt sich die Lösung blau-violett. Je mehr Protein enthalten ist, desto intensiver ist die Färbung.
-
Was bedeutet es, wenn die Biuret-Reaktion negativ ist?Eine negative Biuret-Reaktion bedeutet, dass sich keine blau-violette Lösung bildet, sondern ein hellblauer Feststoff ausfällt. Dieser Feststoff ist schwerlösliches Kupfer(II)-hydroxid (
), das sich als Klumpen am Boden absetzt. In der Probe sind dann keine Stoffe mit zwei oder mehr Peptidbindungen vorhanden.
-
Warum muss die Lösung bei der Biuret-Reaktion basisch sein, also NaOH enthalten?Die Lösung muss bei der Biuret-Reaktion basisch sein, weil sich der farbige Kupfer(II)-Komplex nur unter alkalischen Bedingungen ausbilden kann. Natronlauge () hält den
-Wert dafür hoch. Ohne basische Lösung bleibt die charakteristische blau-violette Färbung aus.
-
Warum braucht man für einen positiven Biuret-Reaktion mindestens zwei Peptidbindungen?Mindestens zwei Peptidbindungen braucht man für eine positive Biuret-Reaktion, weil das Kupfer(II)-Ion (
) nur dann stabil an die Peptidbindungen binden und den blau-violetten Komplex bilden kann. Aminosäuren und Dipeptide liefern deshalb keinen positiven Test, weil sie dafür zu wenige Peptidbindungen besitzen.
Proteinnachweise verstehen
Die Biuret-Reaktion gehört zu den Proteinnachweisen und ist eine wichtige Methode in der Chemie. Wer sich mit Proteinnachweisen beschäftigt, ordnet Stoffe nach ihren Eigenschaften und vergleicht typische Farbreaktionen. So wird klar, welche Stoffe Eiweiße enthalten und woran du einen Nachweis sicher erkennst. Weitere Videos dazu findest du in unserem Chemiebereich.
