BÀI 6-THỰC HÀNH: NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHÂN TỬ SINH HỌC
I. YÊU CẦU CẦN ĐẠTSau khi học xong phần thực hành, học sinh cần đạt được các yêu cầu sau:
– Tiến hành được thí nghiệm nhận biết các thành phần hoá học có trong tế bào như đường đơn, tinh bột, protein và lipid.
– Áp dụng được nguyên lí của các phản ứng hoá học đặc thù để nhận biết được từng loại phân tử sinh học.
– Có được các kĩ năng thao tác trong phòng thí nghiệm như pha hoá chất, sử dụng các dụng cụ và đặc biệt là các kĩ thuật an toàn phòng thí nghiệm, tránh bị bỏng, hoả hoạn, bị hoá chất bắn vào cơ thể và quần áo.
II. CHUẨN BỊ
1. Dụng cụ, thiết bị
Ống nghiệm các loại, bình thuỷ tỉnh chịu nhiệt, pipet, ống nhỏ giọt, đèn cồn, kẹp ống nghiệm.
2. Nguyên liệu, hoá chất
– Thuốc thử Benedict, nước cất, cồn ethanol tuyệt đối, dung dịch sodium hydroxide loãng (NaOH 10%), hydrochloric acid (HCl), copper sulphate (CuSO4), dung dịch albumin 1%.
– Đường glucose, lòng trắng trứng, dầu ăn.
II. CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Nhận biết đường glucose
a) Nguyên lí
Glucose được nhận biết bằng phép thử Benedlict. Trong phép thử này, dung dịch copper sulphate trong môi trường kiềm có màu xanh đặc trưng, khi phản ứng với glucose tạo nên chất kết tủa màu đỏ gạch.
Glucose + Cu2+(màu xanh) → Đường bị oxy hoá + Cu+(màu đỏ gạch)
b) Quy trình thí nghiệm
Bước 1: Hoà khoảng 20 g glucose vào trong nước được dung dịch glucose loãng.
Bước 2: Trộn dung dịch glucose với dung dịch Benedict (thể tích bằng nhau) trong ống nghiệm rồi đun nóng bằng một trong hai cách sau:
(1) Đun cách thuỷ: Đặt ống nghiệm trong bình thuỷ tỉnh chứa nước, đun trên bếp điện hoặc trên ngọn lửa đèn cồn.
(2) Sử dụng kẹp ống nghiệm để hơ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn nhưng không 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.
Lưu ý: Thực hiện đúng và cẩn thận từng thao tác theo hướng dẫn, tránh để xảy ra hoả hoạn hoặc bị bỏng khi sử dụng đèn cồn.
Bước 3: Quan sát sự thay đổi màu trong ống nghiệm: Màu của dung dịch trong ống nghiệm sẽ chuyển dần từ xanh lục sang vàng và cam rồi xuất hiện chất kết tủa dưới đáy ống nghiệm có màu đỏ gạch của copper oxide.
2. Nhận biết lipid bằng phép thử nhũ tương
a. Nguyên lí
Lipid không tan trong nước nhưng tan trong cồn và các dung môi không phân cực như cloroform, ether, benzen,… Vì vậy, có thể nhận biết sự có mặt của lipid thông qua phép thử được gọi là phép thử nhũ tương.
b. Quy trình thí nghiệm
Bước 1: Cho hai giọt dầu ăn vào trong ống nghiệm cùng với 5 mL cồn tuyệt đối rồi lắc mạnh cho đến khi dầu hoà tan hoàn toàn.
Bước 2: Rót dung dịch này sang ống nghiệm chứa vài mL nước.
Bước 3: Quan sát màu sắc trong ống nghiệm: huyền phù màu trắng sữa sẽ xuất hiện trong ống nghiệm. Các giọt huyền phù phản xạ và hấp thụ ánh sáng, làm cho dung dịch trở nên trắng như những đám mây. Nếu dung dịch cồn không chứa triglyceride thì cồn sẽ hoà tan trong nước và khi đó ánh sáng sẽ xuyên qua hỗn hợp làm cho dung dịch cồn và nước trở nên trong suốt.
3. Nhận biết protein bằng phép thử Biuret (Biuret test)
a. Nguyên lí
Tất cả các protein đều có các liên kết peptide chứa nguyên tử nitrogen. Những nguyên tử này liên kết với Cu2+ tạo thành phức chất có màu tím đỏ. Đây chính là đặc điểm nhận biết protein trong phép thử Biuret.
Trong môi trường kiềm, các hợp chất có chứa từ hai liên kết peptide trở lên phản ứng với CuSO4 tạo thành phức chất màu xanh tím, tím hoặc tím đỏ, tuỳ thuộc vào số lượng liên kết peptide nhiều hay ít.
Hoá chất được dùng trong phép thử này được gọi là chất thử Biuret, bao gồm hỗn hợp của dung dịch CuSO4 loãng và dung dịch NaOH hoặc KOH loãng. Có thể sử dụng dung dịch chất thử Biuret pha sẵn. Để ngăn Cu2+ phản ứng với nhóm hydroxyl (-OH) hình thành chất kết tủa, người ta thường thêm Biuret sodium citrate hoặc sodium potassium tartrate vào chất thử.
b. Quy trình thí nghiệm
Bước 1: Cho một ít dung dịch albumin 1% hoặc một lượng nhỏ lòng trắng trứng vào ống nghiệm cùng với 5 mL dung dịch NaOH loãng.
Bước 2: Thêm vào ống nghiệm 5 mL dung dịch CuSO4, 1%.
Bước 3: Quan sát sự thay đổi trong ống nghiệm: dung dịch sẽ chuyển dần từ màu xanh sang màu xanh tím sau vài phút.
THU HOẠCH
Học sinh viết báo cáo thực hành theo các nội dung sau:
BÁO CÁO THỰC HÀNH
1. Mục đích
2. Cách tiến hành
3. Kết quả
4. Giải thích và kết luận
5. Trả lời câu hỏi
Quy trình thí nghiệm nhận biết protein và glucose trong thực phẩm có gì khác với quy trình nhận biết lipid? Vì sao lại có sự khác nhau đó?
Họ và tên: …………………… Lớp 10………….Số báo danh:………….
ĐỀ KIỂM TRA 1 TIẾT
Môn: Sinh học 10
Bài 6: THỰC HÀNH – NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHÂN TỬ SINH HỌC
Thời gian: 45 phút
Câu 1(Nhận biết).
Trong phép thử Benedict, glucose phản ứng với Cu²⁺ trong môi trường kiềm tạo ra chất kết tủa có màu gì? Nêu hiện tượng màu sắc có thể quan sát được khi thực hiện phản ứng.
Câu 2(Nhận biết).
Trình bày nguyên lí và hiện tượng của phép thử nhũ tương dùng để nhận biết lipid.
Câu 3(Thông hiểu).
Một học sinh muốn nhận biết protein trong lòng trắng trứng bằng phép thử Biuret.
a) Hãy trình bày các bước tiến hành thí nghiệm.
b) Giải thích vì sao dung dịch chuyển sang màu xanh tím sau khi thêm CuSO₄.
Câu 4(Vận dụng).
Có ba mẫu thực phẩm A, B và C. Một học sinh tiến hành các phép thử và thu được kết quả:
– Mẫu A: Sau khi thực hiện phép thử Benedict và đun nóng, xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch.
– Mẫu B: Sau khi thực hiện phép thử nhũ tương, xuất hiện huyền phù màu trắng sữa.
– Mẫu C: Sau khi thực hiện phép thử Biuret, dung dịch chuyển sang màu xanh tím.
a) Xác định chất hữu cơ được nhận biết trong mỗi mẫu A, B và C.
b) Giải thích cơ sở của từng kết quả trên.
c) Nếu muốn nhận biết lipid nhưng bỏ qua bước hòa tan mẫu trong ethanol tuyệt đối mà cho trực tiếp dầu ăn vào nước thì có thể nhận biết lipid bằng hiện tượng tương tự không? Giải thích.
(Đề mở: Học sinh được phép sử dụng duy nhất 02 nguồn tài liệu là sách giáo khoa, vở để làm bài. Điện thoại và các thiết bị tương tự phải nộp lại trước khi làm bài, nếu không nộp lại sẽ coi như vi phạm quy chế thi cử, kiểm tra)