实验一--生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

实验一 生物组中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定 一 教材分析 1 该实验是高中阶段生物课程的第一个实验 从此以后生物化学方面的内 容增加 本实验的操作技能的学习为以后该类型实验打好基础 一定要强调规 范化操作方法 2 低高倍镜的使用 徒手切片 临时装片等技能 学生经初三 高一两年 的搁置 已显生疏 实验时教师可考虑予复习 或通过演示提醒学生 注意规 范操作要领 3 本实验难度并不大 但由于内容较多 实验时间长 必须作周密安排才 能完成 如实验中教师应做好学生的分工合作可缩短实验时间 同时又能培养 学生的合作精神 二 教学目标 知识目标 阐明实验原理 颜色反应 识记和区分用于可溶性还原糖 脂 肪 蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色 初步掌握鉴定上述化合物的基本方 法 学会描述实验现象 掌握 NaOH 溶液和 CuSO4 溶液的使用方法 能力目标 培养学生主动获取知识 应用知识分析现象 归纳总结的能力 培养学生实际操作的能力及从现象出发探求事物本质的能力 情感与价值目标 通过亲手实验体验科学家严谨治学的科学态度 培养实 事求是的世界观 三 教学重点 掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的基本方法 四 教学难点 实验内容较多 实验时间长 必须周密安排 才能按时完成 学生要分工合作 教师指导演示 五 材料用具 实验材料 葡萄糖液 苹果组织液 植物油滴 浸泡过的花生种子或新鲜 的花生种子 鸡蛋蛋白稀释液 黄豆组织液 仪器 徒手切片刀 试管架 试管夹 大小烧杯 小量筒 滴管 酒精灯 三脚架 石棉网 火柴 载玻片 盖玻 片 毛笔 吸水纸 显微镜 试剂 斐林试剂 苏丹 染液或苏丹 染液 双缩脲试剂 A 双缩脲试剂 B 体积分数为 50 的酒精溶液 蒸馏水 六 教学过程 一 实验原理讲解 1 可溶性还原糖鉴定原理 生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多 有葡萄糖 果糖 麦芽糖和蔗糖 前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基 因此叫做还原糖 蔗 糖分子内没有 为非还原糖 实验中所用的斐林试剂 只能鉴定生物组织中可 溶性还原糖 而不能鉴定可溶性非还原糖 斐林试剂为一定浓度的氢氧化钠和硫酸铜配制而成的淡蓝色 Cu OH 2沉淀 的悬浊液 葡萄糖溶液在加入斐林试剂后 在加热条件下还原为砖红色的沉淀 而葡萄糖氧化成葡萄糖酸 其反应式为 CH2OH CHOHH 4 CHO 2Cu OH 2 CH2OH CHOH 4 COOH Cu2O 2H2O 用斐林试剂鉴定还原糖时 溶液变化过程为 浅蓝色 棕色 砖红色沉淀 2 脂肪鉴定原理 苏丹 苏丹 为一种橙黄色脂肪染色剂 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 3 蛋白质鉴定原理 将尿素加热 两分子尿素放出一分子氨而缩合成双缩脲 尿素 尿素 双缩脲 双缩脲在碱性环境中能和硫酸铜结合成红紫色的络化物 蛋白质分子中含 有的肽键结构与双缩脲结构相似 因此 蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应 CO NH 类似双缩尿 H2NOC NH CONH2结构 酸性条件下与 Cu2 作用 形成紫色络合物 双缩脲反应 二 操作指导 1 实验成功的关键在于实验材料的选择 生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定 实验 实际上是三个 独立的实验 在实验中 如注意以下问题 则效果会很好 在做可溶性还原糖的鉴定实验中 最理想的实验材料是含糖量较高的 生物组织 或器官 而且组织的颜色较浅 最好是白色或近于白色的植物组织 这样可以避免材料自身颜色对实验变化颜色的掩盖 经实验比较 颜色反应的 明显程度依次为苹果 梨 白色甘蓝叶 白萝卜 在做脂肪的鉴定实验中 实验材料最好选用富含脂肪的种子 且徒手 切片要成功 要求实验技能较高 不妨改成刮取花生子叶泥制作临时装片 易 做 效果又好 在做糖和蛋白质的实验时 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 鉴定之前需要留出一部分样液 以 便与鉴定后的样液的颜色做比较 这样可增强说服力 2 注意事项 1 斐林试剂很不稳定 故应将组成斐林试剂的甲液 0 1g mL 的 NaOH 溶 液 和乙液 0 05g mL 的 CuSO 溶液 分别配制 储存 使用时 再临时配制 将 4 5 滴乙液滴入 2mL 甲液中 配完后立即使用 切勿将甲液和乙液分别加入 组织样液中 2 鉴定可溶性还原糖 加热试管时 应该用试管夹夹住试管上部 放入 盛开水的大烧杯加热 注意试管底部不接触烧杯底部 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 可以提起试管夹 使试管与沸水接触面减少 以免溶液溢出 3 在鉴定脂肪的实验中 若用花生种子作实验材料 必须提前浸泡 3 4 小时 浸泡时间短了 不容易切片 浸泡时间过长 则组织太软 切下的薄片 不易成形 切片要尽可能的薄 4 染色后一定要用 50 的酒精溶液洗去浮色 染色和洗浮色时间不宜过 长 否则酒精将脂肪溶解影响实验效果 观察时找最薄处最好只有 1 2 层细 胞 5 在蛋白质的鉴定实验中 若用蛋白质作实验材料 必须稀释 如果稀释 不够 与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上 使反应不彻底 且试管 不易洗刷干净 双缩脲试剂的使用 应先加试剂 A 0 1g mL 的 NaOH 溶液 造成碱性的 反应环境 再加试剂 B 0 01g mL 的 CuSO 溶液 三 方法步骤 教师把事先配制好已知待测样品 葡萄糖液 植物油滴 鸡蛋蛋白稀释液 让学生按要求加入相应试剂 观察颜色变化 砖红色 橘黄色 紫色 然后分 别鉴定生物组织中的三种物质 1 可溶性还原糖的鉴定 取材 含糖量较高的白色或近于白色的组织 排除色素对显色的干扰 约 5 克 制备组织样液 加黄砂 充分研磨 5ml 水 溶解可溶性糖 研磨 过滤 取 2ml 组织样液加入试管中 显色反应 加 2ml 刚配好的斐林试剂 用前混匀 加入溶液时呈蓝色 隔水加热 煮沸 2 min 观察结果 溶液中出现砖红色沉淀 2 脂肪的鉴定 取材 花生种子 浸泡 h 去皮 将子叶削成薄片 选取最薄的薄片移至载玻片中央 染色 滴加苏丹 苏丹 染液 2 3 滴 制片 洗去浮色 用吸水纸吸去花生子叶薄片周围的染液 滴加体积分数为 50 的酒精溶液 1 2 滴 溶解有机物 用吸水纸吸去余液 滴 1 2 滴蒸馏水 盖上盖玻片 制成临时装片 显微镜观察 先在低倍显微镜下找到花生子叶的最薄处 移至视野中央 再用 高 倍镜观察 可看到已着色的圆形小颗粒 注意指导学生使用高倍显 微镜的方法 结果 有橘黄色 或红色 的脂肪微粒 3 蛋白质的鉴定 制备组织样液 黄豆组织样液 或鸡蛋白稀液 黄豆浸泡 去皮 切片 研磨 过滤 滤液 取组织样液 2ml 加入试管 显色反应 加入双缩尿试剂 A 0 1g mLNaOH 2ml 创设碱性条件 摇荡均匀 再加入双缩尿试剂 B 0 1g mLCuSO4 3 4 滴 提供 Cu2 摇荡均 匀 观察 蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应 溶液变成紫色 四 结论与讨论 1 结论 上述实验证明苹果果肉中 花生种子中 黄豆组织中各存在 什么样物质 答 可溶性还原 糖 脂肪 蛋白质 2 讨论 为什么根据某些化学反应能够使生物组织中的有关有机物产生 固定的颜色反应可以鉴定生物组织有糖 脂肪 蛋白质的存在 因为某些化学试剂与生物组织中的化合物发生一定的化学反应后 可产 生新的化合物 而这种化合物 是有固定的颜色 的 因此 根据待检测物与 某些化学试剂反应的固有颜色 如砖红色 橘黄色 紫色等 可以鉴定生物 组织中存在有糖 脂肪 蛋白质 3 做生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定实验时 需要根据 实验需要选择不同的实验材料 清根据下表所列各种材料回答问题 各种可供实验的材料 梨 黄桃 胡萝卜 黄豆花生种子小麦种子 其中适合于鉴定糖的是 理由是 你打算用什么试剂鉴定 小麦种子不如花生种子更适合用来鉴定脂肪 这是因为 你打算用什么试剂鉴定 适合于鉴定蛋白质的是 理由是 鉴定所用的试剂是 答案 梨 梨的组织细胞颜色为白色 并且糖含量较高 斐林试剂或 班氏试剂 小麦种子的脂肪含量不如花生种子高 也不容易做切片 用 苏 试剂鉴定 黄豆和花生 蛋白质含量高 双缩脲试剂 五 实验效果检查与评定 银幕显示检测题 1 某些单子叶植物 如韭菜 鸢尾的叶子内含有大量的可溶性还原糖 但这些单子叶植物的叶子不宜作实验材料 原因是 答案 这些叶子的颜色较深 对还原性糖与斐林试剂的颜色反应起遮 蔽作用 2 下列哪组试剂在使用过程中 必须加热 A 斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中 B 苏丹 染液在鉴定动物组织中的脂肪时 C 双缩脲试剂鉴定蛋白质时 D 碘化钾溶液鉴定淀粉时 3 某学生在鉴定脂肪的实验中 在显微镜下观察花生子叶切片 当转动 细调节器时 有一部分细胞看的清楚 另一部分较模糊 这是由于 A 反光镜未调节好 B 标本切的厚薄不均 C 细调节器未调节好 D 显微镜物镜损坏 4 苏丹 溶液的配制的方法是 称取0 1g苏丹 干粉 溶于 100mL酒 精的体积分数为 95 溶液中 待全部溶解后再使用 为什么用酒精而不用蒸 馏水 答案 苏丹 染液易溶解于酒精中 不易溶解于水 5 鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是 A 先加A液 混合后再加 B液摇匀观察 B 先加B液 混合后再加 A液摇匀观察 C A B混合后加入 摇匀观察 D A B液同时加入样液 摇匀后观察 6 在生物组织中可溶性还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定实验中 对实验材 料的选择中 错误的是 A 甘蔗茎的薄壁组织 甜菜的块根等 都含有较多的糖且近于白色 因此可用于进行可溶性还原糖的鉴定 B 花生种子含脂肪多且子叶肥厚 适用于脂肪鉴定 C 大豆种子蛋白质含量高 可用于蛋白质的鉴定 D 鸡蛋清含蛋白质多 是蛋白质鉴定的理想材料 六 布置作业 1 将可溶性糖 脂肪 蛋白质鉴定原理及结沦填写在 实验报告册 上 2 斐林试剂主要用来鉴定可溶性还原糖