生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测方法:
1、检测原理:
生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。
(1)糖类
(2)脂肪
(3)蛋白质
2、检测步骤
(1)还原糖的检测与观察:
(2)脂肪的检测:
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
(3)蛋白质的检测:
(4)淀粉的检测与观察:
斐林试剂与双缩脲试剂的比较:
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斐林试剂 |
双缩脲试剂 |
鉴定成分 |
还原糖 |
蛋白质 |
鉴定原理 |
还原糖中的醛基(-CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu.0沉淀 |
双缩脲(H2NOC-NH-CONH2)在碱性溶液中能与Cuz+结合生成紫色络合物,蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键 |
试剂浓度 |
甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液;乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 |
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 |
使用方法 |
甲液、乙液混合均匀后,再加入样液 |
先加A液造成碱性环境,再滴加B液 |
使用条件 |
加热 |
不加热 |
实验现象 |
浅蓝色一棕色—砖红色 |
紫色 |
知识点拨:
(1)在还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或器官),而且组织颜色较浅,或近于白色的苹果、梨等材料。另外,由于甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非还原糖,不宜选用。
(2)在脂肪的鉴定实验中,实验材料最好选择富含脂肪的种子。
(3)在蛋白质的鉴定实验中,最好选用富含蛋白质的生物组织,植物材料常用的是大豆,动物材料常用的是稀释的鸡蛋清。
注意事项:
还原糖的检测和观察:
①还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖;
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用;
③必须用水浴加热
脂肪的鉴定:
①切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
蛋白质的鉴定:
①先加A液1ml,再加B液4滴
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比
观察DNA和RNA在细胞中的分布:
1、实验原理的分析
(1)染色:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿与DNA的亲和力强,吡罗红与RNA的亲和力强,即甲基绿+DNA一呈现绿色,吡罗红+RNA—呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色,可显示DNA和RNA在细胞中的分布。
(2)水解:盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
2、实验步骤
3、实验结果及结论:
现象 |
结论 |
绿色明显集中且接近细胞中央 |
DNA主要分布于细胞核中 |
绿色周围的红色范围较广 |
DNA主要分布于细胞核中 |
知识点拨:
1、结果就是细胞核是绿色,细胞质是红色,得出结论DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质。
2、染色时用盐酸作用细胞之后细胞死亡。
观察DNA和RNA在细胞中的分布:
存在 |
主要在细胞核中 |
主要在细胞质中 |
一般结构 |
苷酸链构成两条脱氧核 |
苷酸链构成一条核糖核 |
功能 |
携带遗传信息,对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用 |
知识拓展:
1、DNA、RNA和蛋白质均存在物种特异性,可作为鉴别不同物种的依据。
2、DNA主要分布在细胞核中,但线粒体和叶绿体也含有少量DNA;RNA主要分布在细胞质中,细胞核、线粒体和叶绿体中也有少量分布。
3、实验中如发现染色较浅不易观察,可能的原因:
(1)水解不充分,染液不易进入细胞;
(2)冲洗不彻底,残留的盐酸会影响染色;
(3)也可能是染液配制不好,要现用现配。
例:在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,下列操作正确的是()
A染色时先用甲基绿染液染色,再滴加吡罗红染液
B.将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后,接着用染色剂染色
C.观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域
D.先用低倍镜找到较清晰的细胞,然后换用高倍镜观察
答案C
探究植物细胞的吸水和失水一、实验目的:
(1)学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法。
(2)了解植物细胞发生渗透作用的原理。
二、实验原理:
1、原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质层收缩进而质壁分离。
3、当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞渗透吸水,使质壁分离复原。
三、实验步骤:
四、实验现象
知识点拨:
1、实验注意问题:
(1)盖盖玻片应让盖玻片的一侧先触及载玻片,然后轻轻放平。防止装片产生气泡。
(2)液泡含花青素,所以液泡呈紫色。
(3)先观察正常细胞与后面的“质壁分离”起对照作用。
(4)蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,细胞通过渗透作用失水,细胞壁伸缩性小原生质层的伸缩性大,液泡和原生质层不断收缩,所以发生质壁分离。为了使细胞完全浸入蔗糖溶液中。否则,细胞严重失水死亡,看不到质壁分离的复原。
(5)发生质壁分离的装片,不能久置,要马上滴加清水,使其复原。重复几次。细胞液的浓度高于外界溶液,细胞通过渗透作用吸水,所以发生质壁分离复原现象。因为细胞失水过久,也会死亡。为了使细胞完全浸入清水中。
2、质壁分离复原需要将发生质壁分离的植物细胞再置于低浓度的溶液或清水中,但如果所用外界溶液为葡萄糖、KNO,、NaCI、尿素、乙二醇等,质壁分离后因细胞主动或被动吸牧溶质微粒而使细胞液浓度增大,植物细胞会吸水引起质壁分离后的自动复原。
3、植物细胞发生质壁分离后,在原生质层和细胞壁之间充斥的液体为外界溶液(如蔗糖溶液)。
4、质壁分离过程中,外界溶液浓度大于细胞液浓度,质壁分离程度越大,植物细胞吸水能力越强;质壁分离复原过程中,外界溶液浓度小于细胞液浓度。
5、原核生物不会发生质壁分离,这要从两方面考虑。“质壁分离”的内因:要有细胞壁、大液泡和一定的细胞液浓度;“质壁分离”的外因:外界溶液的浓度>细胞液的浓度。相当多的“原核生物”虽然有细胞壁,但通常无大液泡。
知识拓展:
3、细胞发生质壁分离的判断与应用
在判断细胞是否发生质壁分离及其复原时有如下规律
(l)从细胞角度分析
①死细胞、动物细胞、原核细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。
②具中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度(溶质不能穿膜)的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
②在一定浓度(溶质可穿膜)的溶液中细胞先发生质壁分离后自动复原,如甘油、尿素、乙醇、KN03等。 ③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但不会发生质壁分离复原。
即:
探究影响酶活性的条件:一、探究温度对酶活性的影响:
1、实验目的:
(1)初步学会探索温度和pH对酶活性的影响的方法。
(2)探索淀粉酶在不同温度和pH下催化淀粉水解的情况。
2、实验原理:
(1)淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。
(2)淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色。)麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
注:市售a-淀粉酶的最适温度约60℃
3、方法步骤:
序号 |
加入试剂或处理方法 |
试管 |
A |
B |
C |
a |
b |
c |
1 |
可溶性淀粉溶液 |
2mL |
2mL |
2mL |
/ |
/ |
/ |
新鲜淀粉酶溶液 |
/ |
/ |
/ |
1mL |
1mL |
1mL |
2 |
保温5min |
60℃ |
100℃ |
0℃ |
60℃ |
100℃ |
0℃ |
3 |
将a液加入到A试管, b液加入到B试管, c液加入到C试管中,摇匀 |
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4 |
保温5min |
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5 |
滴入碘液,摇匀 |
60℃ |
100℃ |
0℃ |
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6 |
观察现象并记录 |
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二、不同pH值对酶活性的影响(原理、目的参照温度的相关内容)
1、实验步骤:
序号 |
加入试剂或处理方法 |
试管 |
1 |
2 |
3 |
1 |
注入新鲜的淀粉酶溶液 |
1mL |
1mL |
1mL |
2 |
注入蒸馏水 |
1mL |
/ |
/ |
3 |
注入氢氧化钠溶液 |
/ |
1mL |
/ |
4 |
注入盐酸 |
/ |
/ |
1mL |
5 |
注入可溶性淀粉溶液 |
2mL |
2mL |
2mL |
6 |
60℃水浴保温5min |
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7 |
加入斐林试剂,边加边振荡 |
2mL |
2mL |
2mL |
8 |
水浴加热煮沸1min |
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9 |
观察3支试管中溶液颜色变化边记录 |
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2、实验结论:影响酶活性的因素有温度和PH值有关。
易错点拨:
1、在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸),然后再加入反应物。不能把酶加入反应物在酶的作用下先发生水解。
2、在酶的最适温度探究实验中,酶溶液和反应物混合之前,需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,检测的试剂宜先用碘液,不应该选用斐林试剂。因选用斐林试剂需热水浴加热,而该实验中需严格控制温度。
绿叶中色素的提取和分离:
1.原理
(1)各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇等)中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。
(2)各种色素都能溶解在层析液中,但在层析液中的溶解度不同。溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,因而不同色素可以在滤纸上通过扩散分开,各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
2.实验过程
观察结果:滤纸条上色素带有四条,由上到下分别是胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b,
如图
实验要点及注意事项:
1、实验中几种化学药品的作用
①加入少量SiO
2,可破坏细胞结构,使研磨更充分,便于色素完全释放。
②加入少量CaCO
3,,可以中和细胞内的有机酸,防止有机酸夺取叶绿素中的镁离子使叶绿素破坏,从而起到保护色素的作用。但SiO
2.和CaCO
3的加入量要少,否则滤液杂质多、混浊、颜色浅,实验效果差。 2、实验成功的关键
①叶片要新鲜,颜色要深绿,保证色素的含量。
②研磨要迅速充分。叶绿素不稳定,易被破坏,时间过长或研磨不充分都会导致色素的量太少而使实验失败。
③滤液细线不仅要求细、直、均匀,而且要求含有较多的色素(可以重复画二至三次)。
④滤液细线不能触及层析液,否则色素溶解到层析液中,将得不到清晰的色素带。
3、注意事项
①制备滤纸条时,要剪去两角,这样可以减小边缘效应,使色素在滤纸上扩散均匀,便于观察实验结果。 ②收集滤液后,要及时用棉塞将试管口塞紧,防止滤液挥发。
4、滤纸条上的滤液细线,不能触及层析液的原因:滤纸条上的滤液细线如触及层析液,滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中,实验就会失败。
5、提取和分离叶绿体色素的关键:
(1)提取叶绿体色素的关键是:①叶片要新鲜、浓绿;②研磨要迅速、充分;③滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧,以免滤液挥发。
(2)分离叶绿体色素的关键是:①是滤液细线要细且直,而且要重复划几次;②是层析液不能没及滤液线。
6、收集到的色素滤液绿色过浅,可能原因如下:
①未加二氧化硅,研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶,滤液中色素(叶绿素)太少,绿色过浅。
③一次加入大量的95%的乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量95%的乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少导致色素分子被破坏。
7、如果滤纸条色素带重叠,原因可能是滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
知识拓展:
实验创新:本实验中的长条滤纸可以改为圆形滤纸,在滤纸的中央滴一滴滤液,然后用一根浸有层析液的棉线的一端垂直接触滤液的中必位置,会得到近似同心的四个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。
例 以“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,下列描述正确的是( )
A.将5g新鲜完整的菠菜叶,放入研钵中,加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨
B.用毛细吸管吸取少量滤液;沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画2~3次
C.把画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散
D.色素分子是有机物,不溶于水,所以研磨过程中加入无水乙醇是为了溶解色素
答案D