
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖),与斐林试剂发生反应,生成砖红色沉淀。脂肪与苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或与苏丹Ⅳ染液染成红色)。淀粉液遇碘液变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生反应产生紫色。因此,可以根据与某些化学试剂所产生的反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
一、实验设计思路:实际实验中将每个班分成四大组,每大组分成七小组,每大组选择一种物质进行检测,如第一大组进行不同材料还原糖的检测,第二大组进行不同材料蛋白质的检测,第三大组进行不同材料脂肪的检测,第四大组进行不同材料淀粉的检测,十分钟后进行交换实验,让学生有序做完每个实验,可在有限时间内最大化的完成实验内容。
二、实验教学分析:本实验在必修1《分子与细胞》中第2章第1节 细胞中元素和化合物中,由于学生刚刚接触生物,对生物抱有浓厚的兴趣,而实验又是孩子乐于参与的事情,可大大激发学生学习的热情和兴趣,为学生学好生物学奠定基础,也便于培养学生的生物学素养;直观和亲身体验远远大于说教;同时发现学生的动手和合作能力,及时鼓励学生,增强学生的自信心和自豪感。学生结合生活实际中问题,比如判断奶粉中蛋白质的含量多少?
三、实验教学重难点:
1.实验材料的选择;
2.实验步骤的把握;
3.还原糖、脂肪和蛋白质的检测的注意事项。
四、实验目标:尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。
五、实验准备:
1、实验材料:苹果或梨匀浆,马铃薯匀浆,花生种子,花生种子匀浆,豆浆,青萝卜匀浆,多酶片溶液。
2、仪器:双面刀片,试管(最好用刻度试管),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。
3、试剂:斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,乙夜:质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液),苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液,双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液),体积分数50%的酒精溶液,碘液,蒸馏水。
4、学生准备:三大类物质检测必备的基本知识,相关的实验步骤要了然于心,这样实验时才会高效有序进行。
5、教师准备:及时和实验老师沟通,看有哪些材料,还可准备哪些材料,尽可能让学生在有效的时间内做更多材料的实验。并检查和督促学生提前完成实验原理和步骤,画好流程图,确定各组组长和成员,以防学生进入实验室处于混乱状态。
六、实验教学流程图:
七、实验教学过程:强调实验细节和注意事项,注重学生亲自动手实验
| 实验原理 | 某些化学试剂能使生物组织中的有机物产生特定的颜色反应 | ||
| 鉴定成分 | 还原糖 | 脂肪 | 蛋白质 |
| 实验材料 | 苹果、梨、青萝卜 | 花生种子、葵花种子 | 豆浆或稀释的蛋清、牛奶、多酶片溶液 |
| 实验药品 | 斐林试剂(甲液、乙液) | 苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液) | 双缩脲试剂(A液、B液) |
| 0.1g/mLNaOH, 0.05g/mLCuSO4 | 苏丹Ⅳ染液 | 0.1g/mLNaOH, 0.01g/mLCuSO4 | |
| 实验现象 | 砖红色(Cu2O) | 橘黄色 | 紫色 |
| 实验步骤 | 制备样液 ↓ 斐林试剂(甲液与乙液等量混合) ↓ 水浴加热 ↓ 观察颜色(淡蓝色→ 棕色→砖红色) | 徒手切片 ↓ 苏丹Ⅲ染色 ↓ 50%酒精去浮色 ↓ 制作装片 ↓ 显微镜观察(如实验结果图片) | 制备样液 ↓ 双缩脲A试剂 ↓ 双缩脲B试剂 ↓ 振荡 ↓ 观察颜色(紫色) |
九、实验问题探讨:经常考查检测试剂斐林试剂、苏丹染液和双缩脲试剂的名称及相应的反应的结果。斐林试剂和双缩脲试剂的组成成份相同,但浓度、鉴定的物质、原理、使用方法、反应条件和反应结果都不相同。鉴定还原性糖的实验中,应选择含糖量高且近于白色的组织。还原性糖:有还原性基团——游离醛基或酮基的糖,如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。双缩脲试剂不能写成双缩脲,双缩脲能在碱性条件下与CU2+作用形成紫色络合物,由于蛋白质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,从而鉴定蛋白质的存在。
不同材料中还原糖检测,青萝卜提取液只限于当天做实验,如果班级较多,放冰箱冷藏第二天容易变质,且反应显色所需时间较苹果汁、梨汁慢,梨汁和苹果汁显色较快,但梨汁容易变褐色,还是苹果汁容易存放,反应显色时间短;是检测还原糖的理想材料。
十、拓展填表提升:注重一类问题的归类掌握,达到触类旁通的效果。
| 试剂 | 鉴定(染色)的物质(结构) | 是否加热 | 颜色 | 注意事项 |
| 斐林试剂 | ||||
| 双缩脲试剂 | ||||
| 苏丹Ⅲ染液 | ||||
| 苏丹Ⅳ染液 | ||||
| 甲基绿 | ||||
| 吡罗红 | ||||
| 健那绿 | ||||
| 龙胆紫溶液 (醋酸洋红) |
