1. 제목 : 정성분석2. 실험날짜 : 4월 11일3. 이론◆ 정성분석과 정량분석정성분석이란 시료속의 미지성분물질의 종류를 알기 위한 화학분석이다.분자 원자(원자단, 이온, 동위체를 초함)에는 각각 특유한 물리적 성질이나 화학반응이알려져 있으므로, 그 특성을 이용하여 검출 확인된다. 검출을 방해하는 물질이 공존할때에는 미리 분석조작을 시행한다. 여러 종류의 금속원소를 검출할 시에는 수용액의 화학반응을 이용하는 계통적인 습식법을 행하고, 정량 내지 반정량분석을 겸하는 기기분석법이 많이 행해지고 있다.시료 속에 포함되어 있는 미지성분의 물질량을 구하기 위한 화학분석이다.이를 위해서는 성분물질의 종류를 알 필요가 있으므로, 보통 정성분석을 먼저한다.정량방법으로는, 1) 중량분석,용량분석, 비색분석을 이용함2) 여러종류의 전기적, 광학적, 자기적, 열적, 방사능적 분석법들이 개척되고 있음.3) 측정기기의 발전에 따라 기기를 사용하는 분석법이 많아졌음.혼합물에서 특정물질의 종류를 감식하거나, 또는 어떤 물질이 있나 없나 조사 검출하거나, 또는 물질의 성분을 정하는 일을 화학분석이라고 한다.시료 속에 들어 있는 원소나 원자탄을 확인하는 화학 분석법을 정성분석,어떤 시료에 대해 하나 이상의 성분의 양이나 비율을 결정하는 화학 분석법을 정량분석 이라한다.정성분석은 또한 정성 무기분석과 정성 유기분석으로 나뉘며, 이 분석법을 통해 성분을 확인한 뒤 정량분석을 행하게 된다.정량분석법은 물리적 성질을 이용한 물리적 방법과 침전·중화·산화 반응을 이용한 화학적 방법이 있다.◆ 뷰렛반응뷰렛반응 용액은 5%수산화나트륨 수용액 과 1%황산구리 용액을 섞어서 만든다.단백질 검출에 이용되는데 카아바밀기( -CONH2 )가 2개이상 결합된 물질은알칼리성 용액에서 황산구리의 Cu2+와 반응하여 보라색을 띤다.이 반응을 뷰렛반응이라 하며 단백질은 수많은 펩티드결합을 포함하고 있으므로 강력한 뷰렛반응을 한다.단백질 : C, H, O, N으로 구성, 에너지원(4kcal/g)아미노산(20여 종류)의 펩티드 결합▶ 단백질 검출·뷰렛반응(NaOH＋CuSO4) : → 보라색◆ 단백질 검출카아바밀기( -CONH2 )가 2개이상 결합된 물질은 알칼리성 용액에서 황산구리의 Cu2+와 반응하여 보라색을 띤 정색 반응을 한다. 이 반응을 뷰렛반응이라 하며 단백질은 수많은 펩티드결합을 포함하고 있으므로 강력한 뷰렛반응을 한다.◆ 뷰렛반응에 의한 단백질의 정량: 뷰렛(NH_2 -CO-NH-CO-NH_2 )은 알칼리성CuSO_4와 반응하여 보라색의 착화합물을 만든다.두 개 이상의 펩티드 결함을 가진 화합물도 마찬가지로 유사한 착화합물을 만들며 단백질의 경우에는청자색 또는 적자색을 나타낸다. 이 원리를 이용하여 단백질을 정량한다. 보통 이 방법으로는 약 1~10mg의 단백질을 정량할 수 있지만, 미량 뷰렛법은 양 0.25~2.0mg까지 정량할 수 있는 감도를 가진다. 착화합물의 색은 1~2시간 동안은 안정하지만, 그 이상의 시간에서는 점점 색도가 증가한다.◆ Kjeldahl법에 의한 단백질의 정량: Kjeldahl법은 단백질(또는 식품, 질소)를 포함하는 다른 유기물의 총 질소량을 정량하는 데 널리 이용되는 방법이다.단백질을 촉배(예를 들면CuSO_4 ,& SeO_2&또는& HgO)의 존재하에서 진한 황산과 함께 오랫동안 끓이면 그 질소는 모두(NH_4 )_2 SO_4로 된다. 이 혼합물의 일정량에 과량의NaOH를 넣고 증류하여 이때 발생되는 암모니아를H_3 BO_3용액에 흡수시킨 후 표준 산 용액으로 적정하여 암모니아의 양, 나아가서는 질소의 양을 측정한다.단백질은 평균하여 16%의 질소를 포함하고 있다. 즉 1mg N= 100/16 = 6.25mg의 단백질에 해당한다. 따라서 Kjeldahl법으로 측정한 질소의 값에 6.25를 곱하면 곧 단백질의 함량을 알 수 있다. 이 실험에서는 반미량법에 의한 질소 장량을 한다.◆ 단백질 구조** 펩티드 결합펩티드 결합은 하나의 아미노산의 α-아미노기와 또다른 아미노산의 카르복실기의 축합반응의 결과로서 얻어진 것이다.펩티드 결합은 몇 가지 특이적인 특징을 갖고 있다. 우선 첫 번째로 원자는 전부 동일 평면상에 존재하고 있다. 두 번째로 펩티드 결합의 탄 소-질소결합은 정상적인 C-N 결합보다 실제는 짧다. 이러한 사실은 C-N 결합이 부분적으로 이중결합의 특성을 갖고 있기 때문이다. 따라서 C-N결합은 부분적으로는 단일결합이고, 또 부분적으로는 이중결합이다. 이 기묘한 사실은 '공명(resonance)'이란 말로써 설명될 수 있다. 공명구조는 다음 도식과 같다.특히 C-N 결합과 >C=O결합에 관계하고 있는 전자들은 하나의 화학구조에서 다른 화학구조로 공명하거나 진동을 하고 있다. 그리하여 C-N 단일결합은 회전할 수 없고 이들 원자들은 공간에 견고하게 유지되고 있다.◆ 단백질 구조의 수준수준1: 1차 구조; 폴리펩티드 사슬에 아미노산 배열순서를 1차 구조(primary structure)라고 한다. 폴리펩티드 사슬은 펩티드 결합에 의해서 함께 유지되고 있다.수준2: 2차 구조; 단백질 분자의 2차 구조(secondary structure)는 폴리펩티드 사슬의 국부적이고 공간적인 배열호서 정의된다. 다시 바꾸어 말하면 폴리펩티드 사슬안의 인접하는 아미노산 잔기의 국부적인 기하학적 관계가 2차구조라고 말할 수 있다. α-나선(α-helix)과 β-파형면(β-pleated sheet)이 2차 구조를 나타내는 2개의 중요한 구조이다. 단백질의 2차 구조는 폴리펩티드 주사슬이 어떠한 기하학적 배치를 갖고 있는가를 나타내는 구조를 말한다.수준3: 3차 구조; 용액 중에서의 단백질의 특이적인 3차원 구조를 3차 구조라고 한다. 3차 구조는 많은 결합력ㅇ 의해서 1차 구조 및 2차 구조에서 만들어진다. 다시 말하면, 3차 구조는 일정한 아미노산 배열을 가진 펩티드 사슬이 3차원적 공간에서 어떠한 입체배위(stereoconformation)를 갖고 있는가를 나타내기 때문에 입체구조라고도 한다.수준4: 4차 구조; 어떤 단백질이 회합하여 다중폴리펩티드 구조(multipolypeptide structure)로 되고, 이 때 각 폴리펩티드 사슬을 서브유니트라고 한다. 이들 다중서브유니트 구조를 올리고체(oligomer)라고 하며, 각 서브유니트가 올리고체로 배열되어 있는 것을 4차 구조라고 한다. 단백질의 4차 구조는 폴리펩티드 사슬리 여러개가 회합하여 1개의 구조체를 형성하여 생리 활성을 나타내는 데 관여하고 있다.
