Dành cho học sinh thực hành thí nghiệm.
Bài 6: CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC
VI.THỰC HÀNH NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHÂN TỬ
SINH HỌC
I.
Mục tiêu:
- Tiến hành được thí nghiệm nhận biết các thành phần hố học có trong tế bào như
đường đơn, tinh bột, protein và lipid.
- Có được các kĩ năng thao tác trong phịng thí nghiệm như pha hố chất sử dụng các
dụng cụ và đặc biệt là các kĩ thuật an tồn phịng thí nghiệm, tránh bị bỏng, hoả hoạn, bị
hoá chất bắn vào cơ thể và quần áo.
- Rèn các kỹ năng thực hành:
I. CHUẨN BỊ:
1) Mẫu vật: Cam, Chuối chín, Chuối xanh, Trứng, Lạc.
2) Dụng cụ:Ống nghiệm, Đĩa petri, Pipet 3 – 5 mL, Cối chày sứ, Thìa inox, Kẹp
gỗ, Dao cắt.
3) Hóa chất:Thuốc thử Benedict. Thuốc thử Lugol. Dung dịch NaOH 10%. Dung
dịch CuSO4 1%. Dung dịch Glucose 5%.Dung dịch Sucrose 5%.Dung dịch lòng
trắng trứng pha lỗng. Ethanol 90%.
III. Cách tiến hành thí nghiệm
1)Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict)
1.1)Cơ sở khoa học:
Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường khử sẽ khử ion kim loại, ví dụ: khử
2+
Cu thành Cu2O (kết tủa màu đỏ gạch).
1.2)Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dịch chiết quả tươi (cam, chuối chín…)
- Hóa chất: dung dịch glucose 5%, dung dịch sucrose 5%, nước cất, thuốc thử
Benedict (chứa Cu2+ trong môi trường kiềm).
- Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn hoặc bếp điện, kẹp gỗ, pipet hoặc ống nhỏ giọt.
1.3) Tiến hành:
- Lấy 4 ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
Cho vào mỗi ống
Ống 1
1mL
Nước cất
Ống 2
1mL
Dịch cam
Ống 3
1mL
Glucose 5%
Ống 4
1mL
Sucrose 5%
Dung dịch Benedict
1mL
1mL
1mL
1mL
Đun cách thủy thời gian
2 – 3 phút
cả 4 ống
nghiệm
Kết quả
Giải thích
- Trả lời các câu hỏi:
- Ống nghiệm nào chứa đường khử? Giải thích?
- Ống nghiệm chỉ chứa nước cất và thuốc thử Benedict có ý nghĩa gì trong thí nghiệm này?
2) Nhận biết tinh bột (phản ứng với iodine)
2.1) Cơ sở khoa học:
Khi trộn dung dịch chứa iodine với tinh bột, iodine sẽ đi vào bên trong chuỗi
xoắn amylose của tinh bột tạo thành phức hợp có màu xanh đen.
2.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: lát cắt chuối xanh, lát cắt chuối chín.
- Hóa chất: thuốc thử Lugol (chứa I2 và KI)
- Dụng cụ: đĩa petri.
2.3) Tiến hành: lấy 2 đĩa petri
Đĩa 1
Đĩa 2
Cho vào mỗi đĩa 1 lát cắt
Chuối xanh
Chuối chín
Thuốc thử Lugol
2 giọt
2 giọt
Kết quả
Trả lời câu hỏi:
- Tinh bột có ở chuối chín hay chuối xanh? Giải thích?
3) Nhận biết Protein ( phản ứng Biuret)
3.1) Cơ sở khoa học:
Trong môi trường kiềm, các liên kết peptide trong phân tử protein tương tác với
ion Cu2+ tạo thành phức chất có màu xanh tím.
3.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dung dịch lịng trắng trứng pha lỗng.
- Hóa chất: nước cất, dung dịch NaOH 10%, dung dịch CuSO4 1%
- Dụng cụ: ống nghiệm, pipet hoặc ống nhỏ giọt
3.3) Tiến hành:
- Lấy hai ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
ống nghiệm 1
ống nghiệm 2
Cho vào mỗi ống
1 mL
Nước cất
1 mL
Lòng trắng trứng
NaOH 10%
1 mL
1 mL
CuSO4 1%
2 – 3 giọt
2 – 3 giọt
Lắc đều
Lắc đều
Kết quả
Trả lời câu hỏi:
- Xác định sự có mặt của protein trong các ống nghiệm.
- Nếu tăng nồng độ dd lòng trắng trứng thì màu dd sẽ thay đổi như thế nào?
Giải thích.
4) Nhận biết lipid (sự tạo nhũ tương của trigliceride)
4.1) Cơ sở khoa học:
Dầu thực vật tan một phần trong ethanol nhưng không tan trong nước nên tạo
thành nhũ tương trắng đục.
4.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dầu ăn (dầu thực vật)
- Hóa chất: nước cất, ethanol 90%
- Dụng cụ: cối chày sứ, thìa cà phê, ống nghiệm, pipet hoặc ống nhỏ giọt.
4.3) Tiến hành:
- Lấy 5 – 6 hạt lạc và nghiền bằng cối chày sứ.
- Lấy bốn ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
Cho vào mỗi ống
Thêm vào mỗi ống
Ống 1
một thìa bột
lạc đã
nghiền
Ống 2
một thìa bột
lạc đã
nghiền
4 mL
Nước cất
4mL
Ethanol 90%
Ống 3
Ống 4
Lắc mạnh trong 3 phút Rồi để lắng
Hút 1 mL dịch trong ống 1 chuyển ống 2 chuyển
sang ống 3
sang ống 4
Nước cất
1mL
1mL
2 mL
2 mL
Để yên
trong
3 phút
Để yên
trong
3 phút
Kết quả
5) Báo cáo:
Mỗi nhóm hoặc mỗi học sinh viết một bản báo cáo thí nghiệm theo mẫu dưới
đây:
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Tên thí nghiệm: …………………………………………………………………
Tên nhóm hoặc tên h/s:…………………………………………………………
1. Mục đích thí nghiệm:
2. Chuẩn bị thí nghiệm:
- Mẫu vật: ……………………………………………………………………….
- Hóa chất: ………………………………………………………………………
- Dụng cụ: ……………………………………………………………………….
3. Các bước tiến hành:
- Bước 1: …………………………………………………………………………
- Bước 2: …………………………………………………………………………
- Bước 3: …………………………………………………………………………
- Bước 4: …………………………………………………………………………
- Bước 5: …………………………………………………………………………
4. Kết quả thí nghiệm và giải thích:
5. Kết luận: ………………………………………………………………………
Dành cho GV HDTH chuẩn bị thí nghiệm.
BÀI 6: CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC
VI. THỰC HÀNH NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHÂN TỬ SINH
HỌC
I. MỤC TIÊU
1. Pha chế và sử dụng một số thuốc thử, hóa chất thơng dụng trong hóa sinh học:
thuốc thử Benedict, Lugol, Biuret.
2. Nhận biết đường đơn( đường khử),tinh bột, protein, lipid.
3. Rèn các kỹ năng thực hành:
Kỹ năng chuẩn bị bố trí thí nghiệm, kĩ năng thực hành thí nghiệm,
Kỹ năng quan sát, bao quát và quản lí hs trong giờ thực hành.
Kỹ năng sử lí tình huống trong giờ thực hành.
II. CHUẨN BỊ:
- GV HDTH chia lớp theo 4 nhóm thực hành, mỗi nhóm GV chuẩn bị một
khay đựng mẫu vật, dụng cụ, hóa chất).
4) Mẫu vật:
- Cam. 1 – 2 quả vắt lấy dịch
- Chuối chín 1 quả
- Chuối xanh 1 quả.
- Trứng gà hoặc trứng vịt 1 quả
- Lạc sống 100g
5) Dụng cụ: ( cho mỗi nhóm)
- Ống nghiệm 20 x 160: 10 cái.
- Đĩa petri: 2 cái.
- Pipet 3 – 5 mL: cái (hoặc thay bằng ống nhỏ giọt)
- Cối chày sứ: 1 bộ
- Thìa inox: 1 cái.
- Kẹp gỗ: 1 cái.
- Dao cắt: 1 cái.
6) Hóa chất:
- Thuốc thử Benedict.
- Thuốc thử Lugol.
-
Dung dịch NaOH 10%.
Dung dịch CuSO4 1%.
Dung dịch Glucose 5%.
Dung dịch Sucrose 5%.
Dung dịch lịng trắng trứng pha lỗng.
- Ethanol 90%.
- Thầy cô HDTH cần chuẩn bị pha thuốc thử, hóa chất và mẫu
vật trước giờ thực hành, đối với lòng trắng trứng và dịch chiết
hoa quả nên bảo quản trong tủ lạnh.
- Có thể nên làm trước thí nghiệm để kiểm tra tính ổn định của
thuốc thử, hóa chất và mẫu vật.
III. CÁCH TIẾN HÀNH
1)Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict)
1.1)Cơ sở khoa học:
Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường khử sẽ khử ion kim loại, ví dụ: khử
2+
Cu thành Cu2O (kết tủa màu đỏ gạch).
1.2)Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dịch chiết quả tươi (cam, chuối chín…)
- Hóa chất: dung dịch glucose 5%, dung dịch sucrose 5%, nước cất, thuốc thử
Benedict (chứa Cu2+ trong môi trường kiềm).
- Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn hoặc bếp điện, kẹp gỗ, pipet hoặc ống nhỏ giọt.
1.3) Tiến hành:
- Lấy 4 ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
- Cho 1mL nước cất vào ống 1, 1 mL dịch chiết quả tươi vào ống 2, 1 mL dung dịch
g lucose 5% vào ống 3, 1mL dung dịch sucrose 5% vào ống 4.
- Thêm 1 mL thuốc thử Benedict vào từng ống nghiệm và lắc đều.
- Kẹp đầu ống nghiệm bằng kẹp gỗ, rồi đun nóng dung dịch trong mỗi ống nghiệm
bằng một trong hai cách sau:
+ Cách 1: Đun cách thuỷ: Đặt ống nghiệm trong bình thuỷ tinh chứa nước, đun trên
bếp điện hoặc trên ngọn lửa đèn cồn.
+ Cách 2: Sử dụng kẹp ống nghiệm để hơ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cịn nhưng
khơng để dung dịch bị đun sôi, bằng cách liên tục đưa ống nghiệm vào ngọn lửa rồi
lại đưa ra ngay để làm cho dung dịch đủ nóng trong khoảng 2 – 3 phút.(Lưu ý:
hướng ống nghiệm khoảng 450 ra phía khơng có người).
-Quan sát sự thay đổi màu dung dịch trong các ống nghiệm.
-Ghi lại kết quả và lập báo cáo:
1.4) Trả lời các câu hỏi:
- Ống nghiệm nào chứa đường khử? Giải thích?
- Ống nghiệm chỉ chứa nước cất và thuốc thử Benedict có ý nghĩa gì trong thí nghiệm
này?
2) Nhận biết tinh bột (phản ứng với iodine)
2.1) Cơ sở khoa học:
Khi trộn dung dịch chứa iodine với tinh bột, iodine sẽ đi vào bên trong chuỗi xoắn
amylose của tinh bột tạo thành phức hợp có màu xanh đen.
2.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: lát cắt chuối xanh, lát cắt chuối chín.
- Hóa chất: thuốc thử Lugol (chứa I2 và KI)
- Dụng cụ: đĩa petri.
2.3) Tiến hành:
- Đặt hai lát cắt chuối xanh và chuối chín lên đĩa petri.
- Thêm hai giọt thuốc thử Lugol vào mỗi lát cắt chuối.
- Quan sát sự thay đổi màu ở vị trí nhỏ thuốc thử Lugol trên các lát cắt chuối.
2.4)Trả lời câu hỏi:
- Tinh bột có ở chuối chín hay chuối xanh? Giải thích?
3) Nhận biết Protein ( phản ứng Biuret)
3.1) Cơ sở khoa học:
Trong môi trường kiềm, các liên kết peptide trong phân tử protein tương tác với
ion Cu2+ tạo thành phức chất có màu xanh tím.
3.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dung dịch lịng trắng trứng pha lỗng.
- Hóa chất: nước cất, dung dịch NaOH 10%, dung dịch CuSO4 1%
- Dụng cụ: ống nghiệm, pipet hoặc ống nhỏ giọt
3.3) Tiến hành:
- Lấy hai ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
- Cho 1 mL nước cất vào ống nghiệm 1, 1mL dd lòng trắng trứng vào ống nghiệm 2.
- Thêm 1mL NaOH 10% và 2 – 3 giọt CuSO4 1% vào mỗi ống và lắc đều.
- Quan sát sự thay đổi màu dd trong các ống nghiệm.
3.4)Trả lời câu hỏi:
- Xác định sự có mặt của protein trong các ống nghiệm.
- Nếu tăng nồng độ dd lịng trắng trứng thì màu dd sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.
4) Nhận biết lipid (sự tạo nhũ tương của trigliceride)
4.1) Cơ sở khoa học:
Dầu thực vật tan một phần trong ethanol nhưng không tan trong nước nên tạo
thành nhũ tương trắng đục.
4.2) Chuẩn bị:
- Mẫu vật: dầu ăn (dầu thực vật)
- Hóa chất: nước cất, ethanol 90%
- Dụng cụ: cối chày sứ, thìa cà phê, ống nghiệm, pipet hoặc ống nhỏ giọt.
4.3) Tiến hành:
- Lấy 5 – 6 hạt lạc và nghiền bằng cối chày sứ.
- Lấy bốn ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm.
- Cho một thìa bột lạc đã nghiền vào mỗi ống nghiệm 1 và 2
- Thêm 4mL nước cất vào ống 1 và 4 mL ethanol 90% vào ống 2. Lắc mạnh trong 3
phút rồi để lắng.
- Dùng pipet hoặc ống nhỏ giọt hút khoảng 1 mL dịch trong ở ống 1 chuyển sang ống 3
và hút khoảng 1mL dịch trong ở ống 2 chuyển sang ống 4.
- Thêm 2mL nước cất vào ống 3 và ống 4 rồi để yên.
- Quan sát hiện tượng ở mỗi ống nghiệm.
4.4) Trả lời câu hỏi:
- Mô tả hiện tượng xảy ra trong mỗi ống nghiệm và giải thích.
5. VIẾT BÁO CÁO THỰC HÀNH
IV. MỘT SỐ TÌNH HUỐNG TRONG GIẢNG DẠY THỰC HÀNH
1) Thí nghiệm nhận biết đường khử.
Tình huống 1: Khơng có thuốc thử Benedict. (dùng để định tính)
# Pha thuốc thử Benedict: trước hết hòa tan 100g Na2CO3 và 173g Natri Citrat
dihydrat trong 850ml nước, khuấy đều và cho từ từ dung dịch của 17.3 g Đồng
sulfat trong 100ml nước. Sau đó cho hỗn hợp vào bình định mức 1lít và thêm nước
đến vạch chỉ định, thuốc thử có thể sử dụng lâu dài.
# Benedict dùng để định lượng thì pha như sau:
- Trong 600ml nước nóng hịa tan các chất sau:
200g Natri citrat (C6H5Na3O7)
75g Natri cabonat
125g Kali thiocynat
- Trong 100ml nước hòa tan
18g CuSO4.5H2O
- Khi các dung dịch đã nguội trộn chúng với nhau và khuấy đều sau đó thêm
5ml dung dịch Kali Ferocyanit rồi thêm nước vào cho đủ 1lít.
Tình huống 2:Đường khử là gì?
Đường khử (reducing sugar) là các đường chứa Aldose (nhóm aldehyt R-CH=O)
hoặc Cetose (nhóm xeton C=O) tự do, có khả năng hoạt động như một chất khử. Có tính
chất hóa học đặc trưng của nhóm chức CHO, CO. Vì vậy nó vẫn cịn được gọi là đường
aldose hoặc đường cetose.
– Đường khử có thể bị oxy hóa bởi các tác nhân oxy hóa yếu.
– Trong mơi trường nước đường khử tạo ra 1 hoặc nhiều hợp chất có chứa nhóm
aldehyde.
– Dễ dàng chuyển hóa thành các chất khác mà không cẩn phải thủy phân trước.
– Một số đường khử phổ biến: glucose, fructose, và galactose……
Glucose
Công thức phân tử C6H12O6.
- Công thức cấu tạo : CH2OH - (CHOH)4 - CHO.
- Glucozơ tồn tại ở cả hai dạng mạch hở và mạch vòng (dạng α là 36% dạng β là 64%):
2. Tính chất hóa học
Trong phân tử glucozơ có 5 nhóm OH nằm liền kề và 1 nhóm CHO nên glucozơ
có các phản ứng của ancol đa chức và của anđehit.
a. Các phản ứng của ancol đa chức
- Hòa tan Cu(OH)2 ở ngay nhiệt độ thường tạo thành dung dịch màu xanh lam.
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
→ Phản ứng này chứng minh glucozo có nhiều nhóm OH
- Tác dụng với anhiđrit axit tạo thành este 5 chức:
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO +
5CH3COOH
→ Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucozơ có 5 nhóm OH.
b. Các phản ứng của anđehit
- Tác dụng với H2 tạo thành ancol sobitol (sobit):
CH2OH(CHOH)4CHO + H2 → CH2OH(CHOH)4CH2OH (Ni, t0)
- Tác dụng với AgNO3/NH3 tạo thành Ag (phản ứng tráng gương)
CH2OH(CHOH)4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH2OH(CHOH)4COONH4 +
2Ag + 2NH4NO3
- Phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ cao:
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O
+ 3H2O
- Phản ứng làm mất màu dung dịch Brom:
CH2OH(CHOH)4CHO + Br2 + H2O → CH2OH(CHOH)4COOH + 2HBr
→ Các phản ứng này chứng tỏ glucozơ có nhóm CHO.
Phản ứng của glucose với Benedict
2) Nhận biết tinh bột
Tình huống 3: Khơng có thuốc thử Lugo.?
# Pha thuốc thử Lugol: hòa tan 2,5g KI trong 20ml nước cất, thêm 1g iodine, lắc cho
tan hết, thêm nước cất đến 100ml). Hoặc sử dùng dd POVIDIN y tế.
3) Nhận biết Protein
Tình huống 3: Dung dịch lịng trắng trứng pha lỗng.
# Dung dịch lịng trắng trứng pha lỗng: lấy lòng trắng 1 quả trứng pha vào 500
mL nước + 3ml NaOH