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检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
第7讲
一轮复习
知识点14 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应
颜色反应
1.还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
3.脂肪 + 苏丹Ⅲ染液
橘黄色颗粒
2.蛋白质 + 双缩脲试剂
紫色
提取到的DNA + 二苯胺试剂
蓝色
沸水浴加热
显微镜观察
1.还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
还原糖
非还原糖
所有的单糖
麦芽糖、乳糖
所有的多糖
蔗糖
①还原糖与非还原糖
常见的还原糖：______________________________
葡萄糖、果糖、麦芽糖
1.还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
②斐林试剂
甲液：0.1g/mL NaOH溶液
乙液：0.05g/mL CuSO4溶液
使用方法
甲液与乙液等体积混合使用
现配现用，水浴加热
成分
1.还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
③反应原理
甲液：0.1g/mL NaOH溶液
乙液：0.05g/mL CuSO4溶液
Cu(OH)2悬浊液
+ 还原糖
Cu(OH)2被还原糖还原
Cu2O(砖红色沉淀)
思考：斐林试剂为何要现配现用
混合
水浴加热
因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。
其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色的CuO，也会影响实验结果。
所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
④颜色变化
Cu(OH)2悬浊液
+ 还原糖
Cu2O(砖红色沉淀)
50~65℃水浴加热
蓝色
棕色
砖红色
Cu(OH)2 + Cu2O
斐林试剂
斐林试剂与还原糖反应结束
2.蛋白质 + 双缩脲试剂
紫色
①双缩脲试剂
A液：0.1g/mL NaOH溶液
B液：0.01g/mL CuSO4溶液
使用方法
先加较多A液
成分
再加少量(几滴)B液
②反应原理
双缩脲试剂最初是用来检测双缩脲的。
双缩脲是由2分子尿素形成的
O=C
NH2
NH2
O=C
NH2
NH2
O=C
NH2
NH
O=C
NH3
NH2
+
+
双缩脲
尿素
尿素
氨气
类似肽键
1个双缩脲分子相当于含有两个肽键
类似肽键
②反应原理
双缩脲试剂最初是用来检测双缩脲的。
双缩脲与双缩脲试剂反应形成紫色络合物
O=C
NH2
NH
O=C
NH2
2分子双缩脲
Cu2+
+
C
N
NH
C
N
C
C
NH
N
N
O
C
O
C
Cu2+
H
H
H
H
紫色络合物
碱性环境
CuSO4
NaOH
Cu2+与双缩脲结合比与OH-结合稳定，
当Cu2+过量时，才会与OH-结合形成较多的Cu(OH)2。
②反应原理
蛋白质中也许多肽键可以与双缩脲试剂反应形成紫色络合物
Cu2+
+
紫色络合物
碱性环境
CuSO4
NaOH
蛋白质
含有2个或2个以上肽键的化合物即可
双缩脲试剂
不能二肽反应
思考：鉴定蛋白质时,加入B液后,如果没有产生紫色,可能的原因是什么
可能加入的B液过量,蛋白质中的肽键全部参与了反应，剩余的Cu2+与OH-形成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀, 遮蔽了产生的紫色。
③颜色变化
Cu2+
+
紫色络合物
碱性环境
CuSO4
NaOH
蛋白质
浅蓝色
紫色
双缩脲试剂B液
组 步骤1 步骤2 溶液变化 步骤3 溶液变化
1 2mL鸡蛋清稀释液 加1mL双缩脲试剂A液 无明显 变化 加4滴双缩脲试剂B液 溶液变成紫色
2 2mL鸡蛋清稀释液 加4滴双缩 脲试剂B液 乳白色 絮状物 加1mL双缩脲试剂A液 乳白色逐渐消失
溶液变成紫色
思考讨论
① 第2组实验中出现乳白色絮状物的原因？
硫酸铜中的铜离子属于重金属，重金属与蛋白质结合，使蛋白质结构变性，溶解度降低形成乳白色絮状物。
组 步骤1 步骤2 溶液变化 步骤3 溶液变化
1 2mL鸡蛋清稀释液 加1mL双缩脲试剂A液 无明显 变化 加4滴双缩脲试剂B液 溶液变成紫色
2 2mL鸡蛋清稀释液 加4滴双缩 脲试剂B液 乳白色 絮状物 加1mL双缩脲试剂A液 乳白色逐渐消失
溶液变成紫色
思考讨论
② 第2组实验中，乳白色逐渐消失的原因？
加入NaOH溶液造成碱性环境，Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫色络合物，掩盖了乳白色。
组 步骤1 步骤2 溶液变化 步骤3 溶液变化
3 加1mL双缩脲试剂A液 4滴双缩脲试剂B液 出现浅蓝色沉淀 2mL鸡蛋清稀释液 浅蓝色沉淀逐渐消失，溶液变成紫色
③ 第3组实验中浅蓝色沉淀逐渐消失的原因？
Cu(OH)2沉淀可以电离出少量Cu2+，Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫色络合物，紫色络合物稳定，使Cu(OH)2逐渐电离出更多的Cu2+，最终形成较多的紫色络合物，因此，浅蓝色逐渐消失，溶液变成紫色。
思考讨论
组 步骤1 步骤2 溶液变化 步骤3 溶液变化
4 2mL鸡蛋清稀释液 加1mL双缩脲试剂A液 无明显 变化 不断滴入双缩脲试剂B液 溶紫色不断加深，最终溶液变蓝
思考讨论
④ 第4组实验中，溶液最终变蓝原因？
CuSO4过量，使蛋白质中的肽键全部参与反应，剩余的CuSO4与NaOH反应形成大量的Cu(OH)2蓝色沉底物以及没有参与反应的剩余的蓝色的CuSO4，掩盖了的紫色的络合物的颜色，最终溶液显示为蓝色。
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用 方法
原理
反应 条件
检测还原糖
检测蛋白质
甲液：0.1g/mLNaOH
乙液：0.05g/mLCuSO4
A液：0.1g/mLNaOH
B液：0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。水浴加热。
先加较多A液，
再加少量B液。
Cu(OH)2被还原糖还
原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与
Cu2+络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
比较斐林试剂和双缩脲试剂
下列化学试剂在实验中具有相同作用的是（ ）
A.酒精在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B.盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶的活性影响”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D.NaOH在“探究pH对酶的活性影响”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D
下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
B
3.脂肪 + 苏丹Ⅲ染液
橘黄色颗粒
显微镜观察
苏丹Ⅲ穿过细胞膜并溶于细胞内的脂肪滴中，可使脂肪滴呈橘黄色。
如果将生物组织制成足够薄的临时装片，就能在显微镜下观察到细胞中一个个被染色后的脂肪滴(橘黄色颗粒)。
DNA + 二苯胺试剂
蓝色
沸水浴加热
在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂
二苯胺 + 冰醋酸 + 浓硫酸 → 二苯胺试剂
(在酸性条件下，DNA与二苯胺发生反应)
选择还原糖含量高且颜色浅(无色)的生物材料
②为什么不能用绿色叶片、西瓜、胡萝卜、番茄、血液等材料？
①为什么不能用马铃薯、甘蔗和甜菜等材料？
这些材料颜色虽浅，但所含的还原糖较少，
马铃薯富含淀粉，甘蔗和甜菜则富含蔗糖。
这些材料虽然富含还原糖，但是颜色深，会干扰实验结果的观察。
选材
梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆
1.还原糖的检测
选材
2.蛋白质的检测
选择蛋白质含量高且颜色浅(无色)的生物材料
豆浆稀释液、鸡蛋清稀释液
组织样液一般要稀释，否则与双缩脲试剂反应后会粘固在试管壁上，不易刷洗。
选材
3.脂肪的检测
选择脂肪含量高且颜
色浅(无色)的生物材料
花生种子
油菜种子虽然富含脂肪，颜色也较浅，但是油菜种子太小，不方便切片。
油菜种子
核桃
实验步骤、结果及结论
1.还原糖的检测
步骤 试管
1号 2号 3号
①向试管内注入测定的液体 2mL葡萄糖溶液 2mL蒸馏水 2mL待测样液
②向试管内注入斐林试剂 1mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)
③水浴加热 将试管放入50~60℃的水中水浴加热2~3min
④观察记录 观察并记录试管中颜色变化
1号和3号试管出现砖红色沉淀，2号试管中无砖红色沉淀出现，说明待测样液中含有还原糖。
实验结果和结论：
应用
对照组
实验组
斐林试剂
水浴加热
观察颜色变化
观察颜色变化
尿糖的检测
水浴加热
正常人尿液
+
待测尿液
+
斐林试剂
无砖红色出现
无砖红色出现
有砖红色出现
非尿糖
尿糖
下列关于有关淀粉和淀粉酶的实验，叙述合理的是（ ）
A.淀粉酶是否能催化淀粉水解，可用碘液检验，也可以用斐林试剂检验
B.口腔中的唾液淀粉酶经过食道、胃进入小肠后可以继续水解淀粉
C.将淀粉和淀粉酶混合后置于不同温度下水浴可探究温度对酶活性的影响
D.若利用淀粉、蔗糖和淀粉酶证明酶的专一性，可以用碘液检验
A
提醒：探究淀粉酶水解淀粉的最适温度时不能使用斐林试剂检测，因为斐林试剂检测时需要加热，而本实验的自变量就是温度，这样会影响实验的结果，因此只能用碘液检测。
应用
淀粉酶对淀粉水解的检测
2.蛋白质的检测
步骤 试管
1号 2号 3号
①向试管内注入测定的液体 2mL蛋白质溶液 2mL蒸馏水 2mL待测样液
②向试管内注入双缩脲试剂A液 0.1g/mL的NaOH溶液1mL，摇匀
②向试管内滴加双缩脲试剂B液 0.01g/L的CuSO4溶液4滴，摇匀
④观察记录 观察并记录试管中颜色变化
1号和3号试管出现紫色，2号试管中无紫色出现，说明待测样液中含有蛋白质。
实验结果和结论：
待测物 + 双缩脲试剂 → 紫色
与标准液比色即可测出样品中蛋白质的含量
应用
测定食品或饲料中蛋白质的含量
颜色的深浅与蛋白质含量成正比
3.脂肪的检测
取材
切片
制片
观察
取浸泡过的花生种子，去掉种皮
用刀片在花生________横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。
子叶
选择最理想的薄片，放在载玻片中央
在薄片上滴2~3滴_________________，用吸水纸吸去
再滴加1~2滴____________________的酒精，洗去_________
用吸水吸去酒精，滴一滴________，盖上盖玻片，制成临时装片。
在_________下找到花生子叶最薄处
再在________下观察，视野中___________________________清晰可见。
苏丹Ⅲ染液
体积分数为50%
浮色
蒸馏水
低倍镜
高倍镜
被染成橘黄色的脂肪颗粒
苏丹Ⅲ不溶于水，易溶于酒精，因此需要用酒精冲洗掉多余的染液
某研究小组欲探究洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖，或者是二者均含有。现有斐林试剂、碘液、蒸馏水等试剂，请简要写出实验思路以及预期实验结果和结论。
实验思路：
探究实验
②向A试管中加入1 mL现配的斐林试剂，摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中是否出现砖红色沉淀。向B试管中加入碘液，摇匀，观察试管中液体是否变蓝。 向C试管中加入蒸馏水，对比观察颜色是否有变化(作为对照)。　
①制备洋葱组织样液，取3支试管，分别编号为A、B、C，并各加入2 mL样液。
某研究小组欲探究洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖，或者是二者均含有。现有斐林试剂、碘液、蒸馏水等试剂，请简要写出实验思路以及预期实验结果和结论。
预期实验结果和结论：
探究实验
③若观察到A试管有砖红色沉淀，B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖既有可溶性还原糖又有淀粉。
①若观察到A试管有砖红色沉淀，B试管没有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖只有可溶性还原糖而不含淀粉；
②若观察到A试管无砖红色沉淀，B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖没有可溶性还原糖而只含淀粉；
验证实验
某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。
实验思路：
①取A、B 2支试管，向A中加入新鲜的新品种玉米组织样液2 mL，B中加入新鲜的普通玉米组织样液2 mL，形成对照。
②向A、B 2支试管中分别加入1 mL双缩脲试剂A液，即NaOH溶液，摇匀，再分别加入4滴双缩脲试剂B液，再摇匀。
③观察两支试管中溶液的颜色变化并比较颜色的深浅。
实验结果：新品种玉米组织样液(A试管)紫色较深。

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