生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定.docVIP

【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定一、教学目的初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。二、教学建议教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水。4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。三、参考资料还原糖的鉴定原理 生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。斐林试剂由质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05gmL的硫酸铜溶液配制而成，二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下：CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。蛋白质的鉴定原理 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液。在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NOCNHCONH2)能与Cu2+作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料，但必须加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的可溶性单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅或近于白色的，如苹果和梨的果实。经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。用于鉴定脂肪的实验材料 准备实验材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子，必须提前浸泡34 h。浸泡时间短了，不容易切成片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。做鉴定脂肪的实验，教师可根据本地区的情况选用苏丹或苏丹染液。苏丹染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹染液遇脂肪的颜色反应为红色。因苏丹染液与脂肪的亲和力比较强，所以，染色的时间应比较短，一般为1 min左右。用于鉴定蛋白质的实验材料准备 实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)，植物材料常用的是大豆种子，动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆种子，必须提前浸泡12 d，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的研磨机制取。利用豆浆作实验材料，可以节约实验时间。如果用稀释的卵白作实验材料，效果会更好。斐林试剂的配制甲液质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液乙液质量浓度为0.05 gmL的硫酸铜溶液使用时临时配制，将45滴乙液滴入2 mL甲液中，配完后立即使用。苏丹溶液的配制 称取0.1 g苏丹干粉，溶于100 mL体积分数为95%的酒精中，待全部溶解后再使用。苏丹溶液的配制 称取0.1 g苏丹干粉，溶于50 mL丙酮中，再加入体积分数为70%的酒精50 mL，充分混合后即可使用。双缩脲试剂的配制 取10 g氢氧化钠放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液，瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂A。取1 g硫酸铜放入容量瓶（或有刻度的烧杯）中，加水至100 mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液(蓝色)。瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂B。实验一可溶性还原糖脂肪蛋白质的鉴定一、解读两纲1.识记鉴定实验所用的材料，懂得选材的要求。2.掌握实验原理、步骤，理解实验目的、方法。3.学会制备生物组织样液，正确选用鉴定试剂，并能按规范的要求操作，独立完成鉴定工作。4.明确观察对象，正确说出鉴定过程中样液的颜色变化，并能用准确的语言解释实验现象，作出实验结论。5.能熟练制作徒手切片，临时装片和使用低倍显微镜，了解高倍显微镜的使用方法。6.具备验证相关生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些生物学问题进行初步的探究性研究。二、高考热线1.题型以选择题为主，也可能以简答题出现，重点是以对比的方式考查相关实验的异同点。2.以教材实验为依据，设置实验设计题是今后考查的重点，如“设计实验证明淀粉酶是蛋白质”，就是依据教材中的实验3的原理和步骤。三、学法指点1.运用对比的方法认识三种物质的鉴定原理、过程及注意事项。2.对比三种物质鉴定过程中的相同点和不同点，重点掌握试剂使用上的区别。3.根据所学的原理鉴定类似物质，设计相应的实验程序。四、教材梳理（一）实验原理生物组织中含有可溶性还原糖（如_、_、_）、脂肪、蛋白质等化学成分，可分别与某些化学试剂作用产生特定的_。(1)可溶性还原糖+_试剂砖红色沉淀可溶性还原糖+班氏糖定性试剂_(2)脂肪+_染液染成橘黄色 脂肪+苏丹染液染成_(3)蛋白质+_试剂溶液呈紫色(二) 实验目的1.初步掌握鉴定可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。(三) 实验材料(四)方法步骤1. 可溶性还原糖的鉴定(1) 制备组织样液：苹果切块、研磨、_。(2) 鉴定组织样液：1 支试管+2mL_+2mL_，振荡试管，（溶液_色?），_2min左右，观察溶液颜色变化。（_色棕色_色）。2.脂肪的鉴定(1)切片制作：用花生子叶作徒手切片。(2)染色：1块载玻片+切片+ 3滴_染液，3min后吸去染液+ 2滴50%_溶液去浮色，吸去后+ 2滴_，盖盖玻片。(3)镜检鉴定：先用低倍镜观察，找到子叶最薄处，再用高倍镜观察。（圆形的脂肪颗粒为_色）。3. 蛋白质的鉴定(1) 制备样液：大豆切片、_、_。(2) 鉴定：1 支试管+2mL黄豆组织样液+2mL_，振荡试管（溶液_色），+4滴_，_试管，观察溶液颜色变化。（_色_色_色）。（五）结论与讨论1.结论：从斐林试剂与苹果样液作用、苏丹III染液与花生种子作用、双缩脲试剂与大豆样液作用的颜色变化可以得出：_。自我校对 原理：葡萄糖 果糖 麦芽糖 颜色反应 斐林 砖红色沉淀 苏丹III 红色 双缩脲 步骤：过滤 苹果组织样液 刚配制的斐林试剂 淡蓝 水浴加热 淡蓝 砖红 苏丹III 酒精 蒸馏水 橘黄 过滤 双缩脲试剂A 乳白 双缩脲试剂B 乳白 紫色 结论与讨论：苹果、花生种子和大豆中分别含有可溶还原糖、脂肪和蛋白质 化合物 固有颜色 砖红 紫色 脂肪 蛋白质2. 讨论鉴定依据。因为某些化学试剂与生物组织中的有关_发生一定的化学反应，产生有固定颜色的新化合物。故可根据待检物与某些化学试剂反应的_,如橘黄色、_色、_色等，鉴定生物组织中含有_、可溶还原糖和_。 五、疑难精析1生物组织中的还原糖是指分子结构中含有还原性基团(如游离醛基或酮基)的糖，如葡萄糖、麦芽糖、果糖，淀粉、蔗糖不具有还原性，斐林试剂只能检验可溶性还原糖的存在，而不能鉴定可溶性非还原糖或不溶性糖。2可溶性还原糖鉴定实验的选材原则。选用可溶性还原糖含量较高的生物组织，而且组织的颜色较浅，或近于白色。常用的植物组织是：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。双子叶植物光合作用的主要产物为淀粉，其叶不理想。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾等，其叶内含有大量的可溶性单糖，但由于叶片中叶绿素颜色较深，影响鉴定时实验现象的观察，也不宜作实验材料。3可溶性还原糖鉴定实验的关键性的步骤在于斐林试剂现用现配及用量。很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液(0.1gmL的NaOH溶液)和乙液(0.05gmL的CuS04溶液)分别配制、储存；使用时，再临时配制，将45滴乙液滴入2mL甲液中，配完混合均匀后得到淡蓝色的Cu(OH)2沉淀的悬浊液立即使用。如果过早混合会产生Cu(OH)2沉淀，加入到组织样液中并加热时会产生黑色CuO沉淀。而临时混合所得斐林试剂立即用于实验，即可使新制的Cu(OH)2作氧化剂与可溶性还原糖发生氧化-还原反应，生成砖红色的Cu2O沉淀。溶液的变化过程：淡蓝色棕色砖红色沉淀。4在可溶性还原糖的鉴定中，在对盛有组织样液与斐林试剂混合物的试管直接用酒精灯加热易破，因为试管受热不均匀，若要避免此现象产生应改用水浴加热。此时试管底部不要触及烧杯底部，试管口不要朝向实验者，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。5双缩脲试剂并不是双缩脲分子。所谓双缩脲是由两分子尿素经脱氨缩合而成的化合物。该化合物在碱性溶液中能与CuSO4反应产生紫色络合物，此反应称双缩脲反应。蛋白质分子中含有许多与双缩脲结构相似的肽键，因此也能起双缩脲反应。特别要提醒学生的是实验桌上两瓶不同浓度的CuS04溶液，避免拿错。6蛋白质鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织，植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋。其关键性步骤在于先加双缩脲试剂A (0.1g/mLNaOH溶液)再加双缩脲试剂B(0.01g/mLCuSO4溶液)。如果用鸡蛋白稀释液，则浓度不宜过大，以免实验后粘住试管壁，不易洗净。7. 脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选用富含脂肪的种子，其关键性步骤在于子叶要削成理想薄片。为了作好徒手切片，种子浸泡的时间不宜过长。也可改成刮取种子子叶泥制作临时装片，易做，效果又好。8. 填表比较实验1和3：比较项目试剂及成分原理溶液浓度方法加热与否结果可溶还原糖的鉴定斐林试剂NaOH和CuSO4新配制的Cu(OH)2溶液NaOH浓度为0.1g/mL，CuS04的浓度为0.05gmL先把NaOH溶液和CuSO4溶液混合，而后立即使用。水浴加热砖红色沉淀蛋白质的鉴定双缩脲试剂NaOH和CuSO4在碱性环境下的Cu2+NaOH的浓度为0.1gmL，CuS04的浓度为O.01gmL先加入Na0H溶液，然后再加CuS04溶液。(不能过量)不需要溶液呈紫色9.本实验为验证性实验，也用注意对照。如在鉴定可溶性还原糖和蛋白质时，鉴定之前需留一部分样液，以便与鉴定后样液颜色变化作对比。例1 用下列实验材料做特定实验，从理论上讲能否成功?说明依据的道理。 (1)用韭菜叶片做可溶性还原糖的鉴定实验； (2)用蓖麻种子做脂肪鉴定实验； (3)用卵白做蛋白质鉴定实验。解析 此题是要求根据课本实验原理进行拓展和应用，这也是近几年高考的一个趋势。韭菜在进行光合作用时并不能将光合作用的产物葡萄糖转变成淀粉，因此叶内含有大量的可溶性还原糖，但是，由于叶片中叶绿素含量较多，绿色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此不宜用这些单子叶植物作此实验材料；后两个实验材料从理论上说是可行的。答案：(1)用韭菜叶片做还原糖实验不能成功，因为叶片内虽然含有大量可溶性还原糖，但叶片中叶绿素含量较多，颜色较深，对鉴定时的颜色反应起着遮盖作用；(2)若用蓖麻种子做脂肪鉴定实验，从理论上说可以成功，因为该种子含较多的脂肪，种子也比较大，便于进行徒手切片；(3)由于卵白中含有大量的蛋白质，从理论上讲做蛋白质鉴定实验是会成功的。六、趁热打铁（一）选择题1将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是( ) A. 碘液、苏丹溶液 B双缩脲试剂、碘液 C. 亚甲基蓝溶液、苏丹 D碘液、斐林试剂2蛋白质的鉴定时，事先留出一些黄豆组织样液的目的是 ( ) A. 与反应后混合液的颜色做对比 B失败后重做一遍 C. 鉴定可溶性还原糖用 D. 留下次实验用3用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，溶液的颜色变化过程为 ( ) A. 浅蓝色棕色砖红色 B无色浅蓝色棕色 C. 砖红色浅蓝色棕色 D. 棕色绿色无色4在鉴定可溶性糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，操作不正确的是( ) A. 将这支试管放进盛开水的大烧杯中 B试管底部不要触及烧杯底部 C. 试管口不要朝向实验者 D. 试管底部紧贴烧杯底部5现有如下实验材料：西瓜汁 菜籽 豆浆草莓果实 花生仁 鸡蛋清，它们与斐林试剂作用呈砖红色、与苏丹试剂作用呈橘黄色、与双缩脲试剂作用呈紫色的实验材料分别为( ) A. 、 B、 C. 、 D、6.青苹果汁遇碘液显兰色，熟苹果汁能与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，这说明( ) A. 青苹果汁含有淀粉，不含有糖类 B熟苹果汁含有糖类，不含有淀粉 C苹果成熟时，淀粉水解成单糖 D. 苹果成熟时，单糖合成淀粉7.下列关于生物组织中三大有机物的鉴定操作步骤，正确的是 ( ) A. 用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂，可直接用于蛋白质的鉴定 B脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色脂肪滴 C. 鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇均后再加入乙液 D. 用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配现用8某同学在显微镜下观察被苏丹染液染色后的花生种子子叶切片，当转动细准焦螺旋调焦距时，有一部分细胞看得很清楚，另一部分细胞较模糊，这是由于 （ ）A. 反光镜没调好 B标本切得厚薄不均匀C. 显微镜物镜损坏 D细准焦螺旋未调好9可溶性还原糖的鉴定中，制备生物组织样液时加入少许石英砂，其目的是( ) A.研磨充分 B. 防止糖被破坏 C防止反应 D.无作用10.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应是 （ ） A.产生气泡 B.溶液呈紫色 C. 溶液呈蓝色 D. 产生砖红色沉淀11. 双缩脲试剂可以鉴定蛋白质是因为 （ ）A.蛋白质都有肽键 B. 蛋白质都有氨基酸C. 蛋白质都有羧基 D. 蛋白质都有氨基12.(多选)下列物质用斐林试剂检测时可能出现砖红色沉淀的是 ( ) A.葡萄糖 B果糖 C麦芽糖 D淀粉13.(多选)下列各组中前项为所鉴定的物质，中项为所使用试剂，后项为所产生的颜色。正确的是( ) A.葡萄糖、斐林试剂、橘黄色 B.脂肪、苏丹染液、砖红色 C.蛋白质、双缩脲试剂、紫色 D.淀粉、碘液、蓝色二、非选择题14做“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白