1、生物化学实验一、 糖的颜色反应及还原作用实验一:糖的颜色反应实验 1.1 莫氏实验一、目的掌握莫氏(molisch)实验鉴定糖的原理和方法。二、原理糖经浓无机酸(浓硫酸、浓盐酸)脱水产生糠醛或糠醛衍生物,后者在浓无机酸作用下,能与 -萘酚生成紫红色缩合物,在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环,因此又称“紫环反应” ,其反应如下图:利用这一性质可以鉴定糖。三、实验器材1、棉花或滤纸。2、吸管 1.0ml(*4)、2.0ml(*1)。3、试管 1.5*15cm(*4)。四、实验试剂1、莫氏试剂:称取 -萘酚 5g,溶于 95%乙醇并稀释至 100ml。此试剂需新鲜配置,并贮于棕色试剂瓶中。2、1%蔗糖溶
2、液:称取蔗糖 1g,溶于蒸馏水并定容至 100ml。3、1%葡萄糖溶液:称取葡萄糖 1g,溶于蒸馏水并定容至 100ml.4、1%淀粉溶液:讲 1g可溶性淀粉与少量冷蒸馏水混合溶液合成薄浆状物,然后缓缓倾入沸蒸馏水中,边加边搅。最后以沸蒸馏水稀释至 100ml。五、操作于 4支试管中,分别加入 1ml1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液和少许纤维素(棉花或滤纸浸在 1ml水中) 。然后各加莫氏试剂 2滴 1,摇匀,讲试管倾斜,沿管壁慢慢加入浓硫酸 1.5ml(切勿振摇!)硫酸层沉于试管底部与糖溶液分成两层,观察液面交界处有无紫色环出现。六、注意事项1、试管中加入各种糖后,应做好标记,浓硫
3、酸加入的方式应保持一致。2、莫氏反应非常灵敏,所用的试剂应洗净,不可再样品中混入纸屑等杂物。3、当糖浓度过高时,由于浓硫酸对他的焦化作用,将呈现红色及褐色而不呈现紫色,需稀释后再做。思考题:1、 解释 -苯酚反应的原理。2、 用莫氏试验鉴定糖时需注意哪些?试验 1.2 塞氏试验一、 目的掌握塞氏(Seliwanoff)实验鉴定酮糖的原理和方法。二、原理酮糖在浓酸的作用下,脱水生产 5-羟甲基糠醛,后者与间苯二酚作用,呈红色反应,有时亦同时产生棕色沉淀,此沉淀溶于乙醇,呈鲜红色沉淀 2,以果糖为例,其反应如下:三、实验器材1、吸管 0.5ml(*3)、5.0ml(*1)。2、试管 1.5cm*1
4、5cm(*3) 。3、水浴锅。四、实验试剂1、塞氏试剂:溶 50mg间苯二酚于 100ml盐酸中V(H 2O):V(HCl)=2:1,临用时配制。2、1%果糖溶液:称取果糖 1g,溶于蒸馏水并定容至 100ml。3、1%葡萄糖溶液:见实验 1.1。4、1%蔗糖溶液:见实验 1.1。五、操作于 3支试管中分别加入 1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液和 1%果糖溶液各0.5ml。各加塞氏试剂 2.5ml,摇匀。同时至沸水浴内。比较各管颜色变化及红色出现的先后次序。六、注意事项1、试管中加入各种糖后,应做好标记,并按顺序置于沸水锅内。2、实验过程中,要仔细观察溶液颜色的变化情况。思考题1、 在塞氏实验中,
5、反应产生的沉淀为何能够溶于乙醇溶液并产生鲜红色?2、 蔗糖为何有塞氏反应?实验 1.3 杜氏实验一、目的掌握杜氏(Tollen)实验鉴定戊糖的原理和方法。二、原理戊糖在浓硫酸溶液中脱水生成糠醛,后者与间苯三酚结合成樱桃红色物质:本实验虽常用以鉴定戊糖,但并非戊糖的特有反应。果糖、半乳糖和糠醛等都是呈阳性反应、戊糖反应最快,通常在 45s内即产生樱桃红色沉淀。三、实验器材1、吸管 1.0ml(*3)2、试管 1.5cm*15cm(*3)3、水浴锅四、实验试剂1、杜氏试剂:2%间苯三酚乙醇溶液(2g 间苯三酚溶于 100ml95%乙醇中)3ml,缓缓加入浓盐酸 15ml及蒸馏水 9ml即得,临时用
6、配制。2、1%阿拉伯糖溶液:称取阿拉伯糖 1g,溶于蒸馏水并稀释至 100ml。3、1%葡萄糖溶液,见实验 1.1。4、1%半乳糖溶液:称取半乳糖 1g,溶于蒸馏水并稀释至 100ml。五、操作于三支试管中加入杜氏试剂 1ml,再分别加入 1滴 1%葡萄糖溶液、1%半乳糖溶液和 1%阿拉伯糖溶液,摇匀。将试管同时加入沸水浴中,观察颜色变化,并记录颜色变化的时间。六注意事项1、试管中加入各种糖后,应做好标记,并按顺序置于沸水浴锅中。2、实验过程中,要仔细观察溶液颜色的变化情况。思考题1、在 Tollen反应分析位置样品时,应注意些什么问题?2、列表总结和比较本实验三种颜色反应的原理及其应用。二、
7、 多糖的性质多糖的实验一、目的1、 熟悉淀粉多糖的碘实验反应原理和方法。2、 进一步了解淀粉的水解过程。二、原理淀粉分布于植物界,谷、果实、种子、块茎中含量丰富,工业用的淀粉主要来源于玉米、山芋、马铃薯。本实验以马铃薯为原料,利用淀粉不溶于或难溶于水的的性质来制备淀粉。淀粉遇碘呈蓝色 1,是由于碘被吸附在淀粉上,形成一复合物,此复合物不稳定,极易被醇、氢氧化钠和加热等使颜色褪去,其他多糖大多数能与碘呈特异的颜色,此类呈颜色物质也不稳定。淀粉在酸催化下加热,逐步水解成分子较小的糖、最后水解成葡萄糖,(C 6H10O5) (C 4H10O5) C 17H22O11 C4H12O4淀粉 各种糊精 麦
8、芽糖 葡萄糖淀粉完全水解后,失去与碘的作用,同时出现单糖的还原性。三、 实验器材1、马铃薯 3、布氏漏斗(*1) 、抽滤瓶 500ml(*1)2、纱布、研钵(*1) 4、表面皿 10cm(*1) 、白瓷板、皮头滴管5、试管 1.5cm*15cm(*4) 8、量筒 25ml(*1)6、电炉、石棉网 9、吸管 1.0ml(*1)7、烧杯 50ml(*1) 10、木质试管四、实验试剂1、稀释液:配制 2%碘化钾溶液,加入适量碘,使溶液呈淡棕黄色即可。2、0.1%淀粉:称取淀粉 1g,加少量水,调匀,倾入沸水,边加边搅,并以热水稀释至 1000ml,可加数滴甲苯防腐。3、10%NaOH 溶液:称取 N
9、aOH10g,溶于蒸馏水并稀释至 100ml。4、本尼迪特试剂:见实验 2.5、20%硫酸(V/V):量取蒸馏水 78ml置烧杯中,加入浓硫酸 20ml(相对密度 1.84).摇匀,冷却后贮于试剂瓶中。6、10%碳酸钠溶液:称取无水碳酸钠 10g,溶于蒸馏水并稀释至 100ml。五、操作1、马铃薯淀粉的制备讲生马铃薯去皮,在研钵中充分研碎,加水混合,用纱布过滤,除去粗颗粒,滤液中的淀粉很快沉到底部,多次用水洗淀粉,抽滤,滤饼放在表面皿上,在空气中干燥即得。2、淀粉与碘的反应(1)置少量自制淀粉于白瓷板上,加 1至 3滴稀碘液,观察颜色变化。(2)取试管 1支,加 0.1%淀粉液 5ml,再加
10、2滴稀碘液,摇匀后,观察其颜色变化。将管内液体分成 3分,其中 1分加热,观察颜色是否褪去。冷却后,颜色是否全部恢复。另 2份分别加入乙醇或 10%NaOH溶液,观察颜色变化并解释之。3、淀粉的水解在一小烧杯内加入 1%淀粉溶液 25ml及 20%硫酸 1ml,放在石棉网上小火加热,微沸后每隔 2min取出反应 2滴置于白瓷板上做碘试验。与此同时另取反应液 3滴,用 10%碳酸钠溶液中和后,做本尼迪特试验(参阅试验 2) ,记录试验结果并解释之。六、注意事项1、淀粉提取时可适当加热以促进淀粉聚沉,但温度不能超过 50,否则会因溶解度增大而减少产量。2、用水洗涤淀粉时需待淀粉沉降完全后再小心倾出
11、上清液,亦可直接用滴管吸去上清液。思考题淀粉有没有还原性?如何验证?三、 植物组织中可溶性总糖的测定一、目的掌握蒽酮比色法定糖的原理和方法。二、原理糖在浓硫酸作用下,脱水生成糠醛或羟基糠醛,糠醛或羟基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物,在 60nm处有最大吸收。在一定范围内,颜色的深浅与糖的含量成正比,故可用于糖的定量。蒽酮法几乎可以测定所有的糖类物质,不但可以测定戊糖于己糖,而且可以测定寡糖类和多糖类,其中包括淀粉、纤维素、糖原等(因为反应液中的浓硫酸可以将多糖水解成单糖而发成反应) ,所以用蒽酮法测出的糖含量,实际上是溶液中的总糖含量。此外,不同的糖类与蒽酮试剂的显色深度不同,果糖显色最
12、深,葡萄糖次之,半乳糖、甘露糖较浅,五碳糖显色更浅。三、实验器材1、新鲜植物叶片 5、水浴锅、电炉2、吸管 1.0ml(*2) 、5ml(*1) 、0.1ml 6、电子分析天平(*1) 、0.2ml(*1)、0.5ml(*3). 7、容量瓶 100ml(*1) 、玻璃漏斗。3、试管 1.5cm*15cm(*7) 8、量筒、研钵、三角烧杯4、紫外可见分光光度计。四、实验试剂1、蒽酮试剂:取 2g蒽酮溶于 1000ml80%(V/V)的硫酸中,当日配制使用。2、标准葡萄糖溶液(0.1mg/ml):100ml 葡萄糖溶于蒸馏水并稀释至1000ml(可滴加几滴甲苯作防腐剂)五、操作1、制作标准曲线取干
13、净试管 6支,按表 6进行操作。以吸光度为纵坐标,各标准溶液浓度(mg/ml)为横坐标作为图得标准曲线。表 6 蒽酮比色法定糖标准曲线的制作管号试剂0 1 2 3 4 5标准葡萄糖溶液/ml 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5蒸馏水/ml 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5置冰水浴中 5min蒽酮试剂 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0沸水浴中准确煮沸 10min,取出,用自来水冷却,室温放置 10min,在 620nm处比色。A620nm3、 可溶性糖的提取和测定取新鲜植物叶片,洗净表面污物,用滤纸吸去表面水分。称取 0.5g,剪碎、加入 3ml蒸馏水,在年播
14、种磨成匀浆,转入锥形瓶,并用 12ml蒸馏水冲洗研钵2至 3次,洗出液也转入锥形瓶中。用塑料薄膜封口,于沸水中提取 30min,冷却后过滤并定容至 100ml,此为待测液,吸取待测液 0.5ml于试管中,加蒸馏水 0.5ml,浸于冰水浴中冷却,再加入 4ml蒽酮试剂,沸水浴中煮沸 10min,取出用自来水冷却后比色,其他条件与做标准曲线相同,测得的吸光度值有标准曲线查算出样品液的糖含量。六、计算(总糖)=(C*V)/m*100%式中 (总糖):总糖的质量分数(%) ;C:从标准曲线上查出的糖含量(mg/ml);V:样品稀释后的体积(ml)m:样品的质量(mg)七、注意事项1、若提取物中过多色素
15、会干扰显色,须事先除去。2、参见实验 8注意事项。思考题1、 本实验蒽酮法用于测定植物叶片的可溶性糖,非可溶性糖可用此方法除去吗?2、 制作标准曲线时应注意哪些问题?三、 蒽酮-硫酸比色定糖法一、 目的掌握蒽酮比色法定糖的原理和方法。二、原理蒽酮比色法是一个快速而简便的定糖方法。蒽酮可以和游离得的己糖或多糖中的己糖基,戊醛糖及己糖醛酸起反应,反应溶液呈蓝绿色,在 620nm出有最大吸收。蒽酮可与其他一些糖类发生反应,单显现的颜色不同,当样品中存有含有较多色氨酸的蛋白质时,反应不稳定,呈红色,对于以上特定的糖类,反应较稳定。本法多用于测定糖原含量,亦可用于测定葡萄糖含量。三、 实验器材1、无蛋白
16、滤液或其他材料 4、紫外可见光光度计2、吸管 1.0ml(*2) 、5ml(*1) 、0.1ml 5、水浴锅(*1) 、0.2ml(*1)、0.5ml(*3). 6、电炉3、试管 1.5cm*15cm(*7) 7、电子分析天平。四、实验试剂1、蒽酮试剂:取 2g蒽酮溶于 1000ml体积分数为 80%(V/V)的硫酸中,当日配制使用。2、标准葡萄糖溶液(0.1mg/ml) ,100mg 葡萄糖溶于蒸馏水并稀释至1000ml(可滴加几滴甲苯作为防腐剂) 。3、标准唐宇溶液(0.1mg/ml):100mg 糖原溶于蒸馏水并稀释至1000ml(可滴加几滴甲苯作为防腐剂) 。五、操作1、创作标准曲线取
17、干净试管 6支,按表 5进行操作。表 5 蒽酮比色法定糖标准曲线的创作管号试剂0 1 2 3 4 5标准葡萄糖溶液/ml 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5蒸馏水/ml 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5置冰水浴中 5min蒽酮试剂 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0沸水浴中准确煮沸 10min,取出,用自来水冷却,室温放置 10min,在 620nm处比色。A620nm以吸光度为纵坐标,各种标准浓度(mg/ml)为横坐标做图得标准曲线。3、样品含糖量测定吸去 1ml无蛋白糖类溶液置试管中,浸于冰浴中冷却,再加入 4ml蒽酮试剂,沸水浴中煮沸 10min,取出用
18、哪个自来水冷却后比色,其他条件与做标准曲线相同,测得的吸光光度值由标准曲线查算查出样品液的糖含量。四、 计算=CV/m*100%式中 ,糖的质量分数(%)C:从标准曲线上查出的糖质量浓度(mg/ml)V:样品稀释后的体积m:样品的质量五、 注意事项1、 蒽酮试剂中硫酸的浓度为 80%。因为蒽酮不能溶于低于 80%的硫酸溶液中,测定样品含水量不能多,试管应干燥污水,否则蒽酮会在测定液中析出而影响测定。2、 不同显色温度和时间对产物的吸光度影响较大,沸水浴时间过长,糠醛衍生物遭破坏,颜色会消退。3、 试剂为浓硫酸,操作时要小心,注意安全。思考题1、 蒽酮法中硫酸起什么作用?2、 有哪些糖可用蒽酮法
19、测定?六、 脂肪酸价的测定一、目的了解脂肪酸价测定的原理和方法。二、原理天然优质长期暴露在空气中会发生臭味,这种现象称为酸败,酸败是由于油脂水解释放出的脂肪酸,在空气中被氧化成醛或酮,从而有一定的臭味,酸败的程度用酸价来表示,酸价是中和的 1g油脂的游离脂肪酸所需 KOH的毫克数。油脂中的游离脂肪酸与 KOH发生中和反应,从 KOH标准溶液消耗量可计算出游离脂肪酸的量。反应时如下:RCOOH+KOH RCOOK+H2O三、实验器材1、油脂(猪油、豆油等均可) 4、三角烧杯(锥形瓶)100ml(*3)2、电子分析天平 5、量筒 50ml(*1)3、碱式滴定管 25ml(*1) 6、水浴锅。四、试
20、剂1、0.100mol/LKOH 标准溶液。2、1%酚酞指示剂:用 70%至 90%乙醇配制。3、中性醇醚混合液:取 95%乙醇(C.P.)和乙醚(C.P.)按 1:1等体积混合;或苯醇混合液:取苯(C.P.)和 95%乙醇(C.P.)等体积混合;上述混合液加入酚酞指示剂数滴,用 0.100mol/L,KOH 溶液中和至红色。五、操作准确称量油脂 1至 2.000g于 100ml三角烧瓶中,加入醇醚混合液 150ml,振荡溶解(固体脂肪需水浴溶化再加入混合溶液)或 40水浴中溶化至透明,溶液由红色变为无色,继续用 0.100mol/LKOH标准液滴定至淡红色,1min 不褪色为终点,记录 KO
21、H的用量 V(ml)。六、计算脂肪的酸价=(cV*56.1)/m式中 c:标准 KOH物质的量浓度(mol/L)V:样品消耗 KOH的体积(ml)56.1:每摩尔 KOH的质量(g/mol)m:样品质量(g)七、注意事项去油脂的量尽量根据样品大致酸价取样,或者先做预实验,在做正式试验。思考题1、 实验中能否用相同浓度的 NaOH替代 KOH作为滴定用碱。2、 造成食品酸价升高的因素有哪些?有何办法可防止油脂的水解、氧化和酸败?六、卵磷脂的提取与鉴定一、目的了解用乙醇作为溶剂提取卵磷脂的原理和方法。二、原理软磷脂在脑、神经组织、肝、肾上腺和红细胞中含量较多,蛋黄中含量特别多。卵磷脂易溶于醇、乙醚
22、等脂溶剂,可利用这些脂溶剂提取。新提取得到的卵磷脂为白色蜡状物,与空气接触后因所含不饱和脂酸被氧化而呈现黄褐色,卵磷脂中的胆碱基在碱性溶液中可分解成三甲胺,三甲胺有特异的鱼腥臭味,可鉴别。三、实验器材1、鸡蛋黄。 5、试管 1.5cm18cm( 1) 。2、烧杯 50ml(1) 。 6、吸管 2ml(1) 。3、量筒 50ml(1) 。 7、电子天平。4、蒸发皿(1) 。四、实验器材1、95%乙醇( C.P.) 。2、10%氢氧化钠溶液: 10gNaOH 溶于蒸馏水,稀释至 100ml。五、操作1、提取 于小烧杯内置蛋黄约 2g,加入热 95%乙醇 15ml,边加边搅,冷却,过滤,将滤液置于蒸
23、发皿内,蒸汽浴上蒸干,残留物即为卵磷脂。2、鉴定取卵磷脂少许,置于试管内,加 10%NaOH 溶液约 2ml,水浴加热,看是否产生鱼腥味。六、注意事项卵磷脂粗品因被氧化或色素的存在而颜色较深,可用丙酮进一步提纯。思考题1、卵磷脂提取过程中,加入热 95%的乙醇的作用是什么?2、卵磷脂的生物学功能有哪些?七、血清胆固醇的定量测定(硫酸铁法)一、目的学习胆固醇测定的一种方法,学会制备无蛋白血清液。二、原理血清经无水乙醇处理,蛋白质被沉淀,胆固醇及其酯则溶在无水乙醇中。在乙醇提取液中加磷酸铁试剂(即浓硫酸和三价铁溶液) ,胆固醇及其酯与试剂形成比较稳定的紫红色化合物,呈色程度与及其酯含量成正比,可用
24、比色法(560nm)定量测定。胆固醇的结构如下:三、实验器材1、人血清。 4、离心管 0.6cm4cm(2) 。2、紫外光可见分光光度计。5、试管 1.5cm15cm(3) 。3、离心机(4000r/min) 。 6、吸管 0.1ml(1) 、1ml(3) 、5ml(1) 。四、实验试剂1、10%三氯化铁溶液: 10gFeCl36H2O(A.R.)溶于磷酸(A.R.) ,定容至100ml,贮于棕色瓶中,冷藏,可用一年。2、硫酸铁试剂(PSFe 试剂):取 10%FeCl3 溶液 1.5ml 于 100ml 棕色瓶内,加浓硫酸(A.R. )至刻度。3、胆固醇标准贮液:准确称取胆固醇(C.P.)8
25、0mg ,溶于无水乙醇,定容至 100ml。4、胆固醇标准溶液:将贮液用无水乙醇准确稀释 10 倍即得,此标准溶液含 0.08mg/ml 胆固醇。5、无水乙醇。五、操作1、胆固醇的提取吸取血清 0.1ml 置于干燥离心管内,先加无水乙醇 0.4ml,摇匀后再加无水乙醇 0.2ml,摇匀, 10min 后离心(3000r/min)5min ,取上清液备用。2、比色测定取干燥试管 3 支,编号,分别加入无水乙醇 1.0ml(空白管) 、胆固醇标准溶液 1.0ml(标准管) 、上述乙醇提取 1.0ml(样品管) ,各管皆加入硫酸铁试剂1.0ml,摇匀, 10min 后,分别转移至比色杯内,用紫外可见
26、分光光度计在560nm 处比色。六、计算m= 0.04100 A1C0A0式中 m:100ml 血清中胆固醇的质量(mg ) ;A1:样品液的吸光度;A0:标准液的吸光度;C0:标准液中胆固醇浓度,即 0.08mg/ml;0.04:1ml 血清胆固醇乙醇提取液相当于 0.04ml 的血清;100:100ml 血清。100ml 人血清中胆固醇的质量正常值为 110220mg。七、注意事项硫酸铁实际中含磷酸、硫酸,还有三氯化铁,称量三氯化铁时,注意防潮,要快速称量,因其氧化性,称量后注意清洁残留物。不要用称量纸类,要用烧杯称量,再缓慢加入磷酸。用时,小心加入硫酸即成;配置好的磷酸铁试剂,放入通风橱内,用时小心,防止腐蚀。思考题测定血清中胆固醇的含量,有何临床意义?胆固醇对人的作用有哪些?如何控制膳食中的胆固醇?八 维生素 C的定量测定磷钼酸法一、目的1、了解维生素 C 的测定方法。2、加深理解维生素 C的理化性质。二、原理钼酸铵在一定条件下(有硫酸和偏磷酸根离子存在)与维生素 C反应生成蓝色结合物,在一定浓度范围内(样品控制浓度在 25至 250g/ml)吸光度与浓度成直线关系,在偏磷酸存在下,样品所存在的还原糖及常见的还原性物质均无干扰,因而专一性好,且反应迅速。MoOI-+维生素 C Mo(MoO4)3+维生素 C