高中生物教案【實驗一】 生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定
時間：2022-02-15 10:14:00
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一、教學目的
二、教學建議
教材中本實驗安排為驗證性實驗，有條件的學校可以改為探索性實驗，安排在講課之前，或與講課同步進行。
本實驗難度并不大，但內容較多，實驗時間較長，因此，必須作周密安排，才能按時完成。實驗中應注意以下幾點。
1.增設教師演示實驗。上課之前，教師應該準備好做演示實驗所需的實驗材料、用具、儀器和試劑等。同時，逐項完成還原糖、脂肪、蛋白質3類有機物的鑒定實驗。在實驗課上，將3個實驗的正確結果分別展示在講臺上，并作扼要的介紹，以便使學生將自己的實驗結果與教師的演示實驗作比較。
2.實驗中學生應分工合作。在“還原糖的鑒定”實驗中，當每組兩個學生中的一個制備生物組織樣液時，另一個學生可以用酒精燈將水煮開，以便縮短實驗的等待時間。在“脂肪的鑒定”實驗中，一個學生制作臨時裝片時，另一個學生則可以調試顯微鏡。另外，在完成前兩個實驗時，一個學生洗刷試管、清洗玻片和整理顯微鏡，另一個學生則可以進行后一個實驗的操作。
3.關于鑒定還原糖的實驗，在加熱試管中的溶液時，應該用試管夾夾住試管上部，并放入盛開水的大燒杯中加熱。注意試管底部不要接觸燒杯底部，同時試管口不要朝向實驗者，以免試管內溶液沸騰時沖出試管，造成燙傷。如果試管內溶液過于沸騰，可以上提試管夾，使試管底部離開大燒杯中的開水。
4.做鑒定還原糖和蛋白質的實驗時，在鑒定之前，可以留出一部分樣液，以便與鑒定后的樣液的顏色變化作對比，這樣可以增強說服力。
5.斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后方可使用，切勿將甲液和乙液分別加入組織樣液中。
三、參考資料
還原糖的鑒定原理生物組織中普遍存在的還原糖種類較多，常見的有葡萄糖、果糖、麥芽糖。它們的分子內都含有還原性基團（游離醛基或游離酮基），因此叫做還原糖。蔗糖的分子內沒有游離的半縮醛羥基，因此叫做非還原性糖，不具有還原性。本實驗中，用斐林試劑只能檢驗生物組織中還原糖存在與否公務員之家，全國公務員共同天地，而不能鑒定非還原性糖。
斐林試劑由質量濃度為0.1g／mL的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.05g／mL的硫酸銅溶液配制而成，二者混合后，立即生成淡藍色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2與加入的葡萄糖在加熱的條件下，能夠生成磚紅色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身則氧化成葡萄糖酸。其反應式如下：
CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH＋Cu2O↓＋2H2O
用斐林試劑鑒定還原糖時，溶液的顏色變化過程為：淺藍色棕色磚紅色(沉淀)。
蛋白質的鑒定原理鑒定生物組織中是否含有蛋白質時，常用雙縮脲法，使用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑的成分是質量濃度為0.1g／mL的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.01g／mL的硫酸銅溶液。在堿性溶液(NaOH)中，雙縮脲(H2NOC—NH—CONH2)能與Cu2+作用，形成紫色或紫紅色的絡合物，這個反應叫做雙縮脲反應。由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽鍵，因此，蛋白質可與雙縮脲試劑發生顏色反應。
用于鑒定還原糖的實驗材料準備植物組織是常用的實驗材料，但必須加以選擇。在雙子葉植物中，光合作用的主要產物葡萄糖形成后，合成為淀粉，暫時儲藏在葉子內，因此最好不用雙子葉植物的葉子作實驗材料。有些單子葉植物，如韭菜、鳶尾，并不將光合作用的初始產物轉變為淀粉，因此葉內含有大量的可溶性單糖，但是，由于葉片中葉綠素的顏色較深，對于鑒定時的顏色反應起著掩蓋作用，導致實驗現象不明顯，因此，也不宜用單子葉植物的葉子作實驗材料。
本實驗最理想的實驗材料是還原糖含量較高的植物組織(或器官)，而且組織的顏色較淺或近于白色的，如蘋果和梨的果實。經試驗比較，顏色反應的明顯程度依次為蘋果、梨、白色甘藍葉、白蘿卜。
用于鑒定脂肪的實驗材料準備實驗材料最好選擇富含脂肪的種子，如花生種子(取其子葉)。供實驗用的花生種子，必須提前浸泡3～4h。浸泡時間短了，不容易切成片；浸泡時間過長，則組織太軟，切下的薄片不易成形。
做鑒定脂肪的實驗，教師可根據本地區的情況選用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液。蘇丹Ⅲ染液遇脂肪的顏色反應為橘黃色，蘇丹Ⅳ染液遇脂肪的顏色反應為紅色。因蘇丹Ⅳ染液與脂肪的親和力比較強，所以，染色的時間應比較短，一般為1min左右。
用于鑒定蛋白質的實驗材料準備實驗材料最好選用富含蛋白質的生物組織(或器官)，植物材料常用的是大豆種子，動物材料常用的是雞蛋(卵白)。如用大豆種子，必須提前浸泡1～2d，這樣容易研磨成漿。有條件的學校，可以直接采用現成的大豆磨成的豆漿，豆漿可以購買，也可用小型的研磨機制取。利用豆漿作實驗材料，可以節約實驗時間。
如果用稀釋的卵白作實驗材料，效果會更好。
斐林試劑的配制
甲液質量濃度為0.1g／mL的氫氧化鈉溶液
乙液質量濃度為0.05g／mL的硫酸銅溶液
使用時臨時配制，將4～5滴乙液滴入2mL甲液中，配完后立即使用。
蘇丹Ⅲ溶液的配制稱取0.1g蘇丹Ⅲ干粉，溶于100mL體積分數為95%的酒精中，待全部溶解后再使用。
蘇丹Ⅳ溶液的配制稱取0.1g蘇丹Ⅳ干粉公務員之家，全國公務員共同天地，溶于50mL丙酮中，再加入體積分數為70%的酒精50mL，充分混合后即可使用。
雙縮脲試劑的配制取10g氫氧化鈉放入容量瓶（或有刻度的燒杯）中，加水至100mL，待充分溶解后倒入試劑瓶中，配成質量濃度為0.1g／mL的氫氧化鈉溶液，瓶口塞上膠塞，貼上標簽，寫上試劑A。
取1g硫酸銅放入容量瓶（或有刻度的燒杯）中，加水至100mL，待充分溶解后倒入試劑瓶中，配成質量濃度為0.01g／mL的硫酸銅溶液(藍色)。瓶口塞上膠塞，貼上標簽，寫上試劑B。