检验还原性糖、脂质和蛋白质

实验三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质生本1201班刘艳芝教学设计一、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：通过亲手实验体验严谨的科学态度，培养实事求是的世界观。二、教学重点：掌握检测生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。三、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。四、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。实验材料的选择：（1）可溶性还原糖的鉴定实验：生物组织中的糖类有还原糖和非还原糖两类。常见的还原糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖；蔗糖（甘蔗茎、甜菜的块根等）、淀粉（马铃薯、番薯的块茎等）是非还原糖。本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织，而且要求组织的颜色较浅或近于白色，如苹果和犁的果实，也可以用白色的甘蓝叶、白萝卜替代。经实验比较，颜色反应的明显程度依次为：苹果、梨、白色甘蓝叶和白萝卜。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉暂时储存在叶子内，因此最好不用双子叶的叶子作为实验的材料。有些单子叶植物，如韭菜，叶子内虽然含有大量的可溶性还原糖，但由于叶片中叶绿素颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着遮盖作用，导致实验现象不明显，一般也不选用。（2）脂肪的鉴定：所用材料的要求：一，脂肪含量高；二，大小适宜做徒手切片。花生种子符合上述要求，故选用花生种子。实验前要将花生种子浸泡3~4h，有利于切成薄片，但浸泡时间也不宜过长，否则组织太软，切下的薄片不易成形。（3）蛋白质的鉴定：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，应当提前浸泡并研磨成浆。若用鸡蛋清，应按要求进行稀释，否则影响实验效果，而且实验后易粘住试管壁不易洗刷。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Ⅲ染液或苏丹Ⅳ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。五、教学过程：（一）实验原理：还原糖的鉴定原理：生物组织中普遍存在的还原糖，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性化学基团（游离醛基或游离酮基等），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有还原性化学基团，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。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0.1g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g／mL的硫酸铜溶液等体积混合配制而成。二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与葡萄糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，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)4—CHO＋2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH＋Cu2O↓＋2H2O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)。脂肪的鉴定原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色：苏丹Ⅲ在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，当用苏丹Ⅲ的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时，酒精中的苏丹Ⅲ进入脂肪中，将脂肪染成橘黄色。脂肪也能够被苏丹Ⅳ染液染成橘红色。蛋白质的鉴定原理：鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲试剂进行检测和鉴定。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g／mL的氢氧化钠溶液（双缩脲试剂A）和质量浓度为0.01g／mL的硫酸铜溶液（双缩脲试剂B）。在碱性溶液(NaOH)中，蛋白质能与Cu2+作用，形成紫色或紫红色的络合物，从而使待测溶液呈紫色。淀粉的鉴定原理：淀粉溶液遇碘变蓝。（二）操作指导：1.实验成功的关键在于实验材料的选择。[1]在做可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是含还原糖糖量较高，且组织的颜色较浅（最好是白色或近于白色）的植物组织。否则，材料自身颜色对实验过程中颜色变化的的观察会产生掩盖，而不利于观察。[2]在做脂肪的鉴定实验中，我们选用富含脂肪的花生种子做实验材料。做徒手切片时，提醒学生注意安全，切片要求薄且平整。[3]在蛋白质的实验时，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。[4]做鉴定还原糖和蛋白质的实验前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色做比较，以增强说服力。2.操作中注意事项：(1)(0.1g/mL的NaOH溶液)(0.05g/mL的CuSO４溶液)分别配制、储存。须于使用时，再将斐林试剂甲液和斐林试剂乙液等体积混合配成斐林试剂。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；注意试管底部不能接触烧杯底部，同时试管口也不要朝向实验者，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。完成试验后请同学们及时熄灭酒精灯，熄灭酒精灯时要注意操作的规范性。(3)在鉴定脂肪的实验中，花生种子切片要尽可能的薄，但要注意徒手切片操作的规范，以防受伤（再次示范操作）。(4)在鉴定脂肪的实验中，染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色，染色和洗浮色时时间不宜过长（否则酒精将使脂肪溶解，影响实验效果）。(5)在鉴定脂肪的实验中，观察时要注意显微镜使用的规范。先用的低倍镜找到要观察的物像，再移动装片将要观察的部分移至视野中央，再直接转动转换器换上高倍镜，再调节细准焦螺旋调整视野清晰度，调整反光镜和光圈调节视野清晰度。(6)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CuSO４溶液)。(7)本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，希望同学们密切合作，统筹安排实验过程，例如可以利用还原糖的检测实验过程中水浴加热的间隙完成淀粉的检测。（三）方法步骤(1)还原糖的检测结论：待测生物组织液中含有还原糖(2)脂肪的检测结论：花生子叶细胞中含有脂肪(3)蛋白质的检测结论：待测组织液中含有蛋白质（四）屏幕显示还原糖、蛋白质、脂肪的检测结果图片，以便学生实验后对照。巡视学生的实验情况，并纠正不正确、不规范的操作，解答学生疑问，指导学生完成实验。（五）结束实验请同学们将试管、烧杯等洗刷干净，正确收纳显微镜，将各实验用具放回原位并填写实验记录册。（六）实验效果检查与评定请同学们完成导学练上的当堂练习。（七）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、思考讨论完成学案上的练习六、参考资料斐林试剂的配制1、斐林试剂由斐林试剂甲液和斐林试剂乙液等体积混匀配制而成，须现用现配。斐林试剂甲液：质量浓度为0.1g／ml的氢氧化钠溶液斐林试剂乙液：质量浓度为0.05g／ml的硫酸铜溶液2、苏丹Ⅲ溶液的配制称取0.1g苏丹Ⅲ干粉，溶于100mL体积分数为95%的酒精中。苏丹Ⅳ溶液的配制称取0.1g苏丹Ⅳ干粉，溶于50mL丙酮中，再加入体积分数为70%的酒精50mL，充分混合。33、双缩脲试剂的配制双缩脲试剂A：质量浓度为0.1g／mL的氢氧化钠溶液双缩脲试剂B：质量浓度为0.01g／ml的硫酸铜溶液4、碘液的配制：取碘化钾10克，加蒸馏水10毫升溶解后，加碘50克与适量乙醇（95%），搅拌至溶解。再加乙醇（95%）定容至1000毫升.