張 耀 劉云云 孫偉偉
(1 安徽省合肥市第四中學 合肥 230000; 2 安徽省合肥市第一中學 合肥 230061)
“生物組織中可溶性還原糖的檢測”一節(jié)內容是人教版高中生物學教材(必修1)中的經典實驗。糖類中的還原糖如葡萄糖、果糖和麥芽糖等,與新配制的斐林試劑生成磚紅色的Cu2O沉淀,能產生顏色反應,故可檢測到還原糖的存在。在教材中推薦使用的生物材料是蘋果或梨的勻漿,而甘蔗能否作為檢測還原糖的生物材料沒有進行說明。
那么,甘蔗是否可以作為檢測還原糖的代用材料呢?一些資料分析認為甘蔗不能作為還原糖檢測材料,原因是其富含蔗糖,實驗無明顯現(xiàn)象。另外,從檢測試劑的成分來說,斐林試劑和雙縮脲試劑的成分基本相似,都含有相同質量分數(shù)的NaOH,也都含有CuSO4,只是CuSO4的濃度不同。那雙縮脲試劑是否也能與之產生顏色反應呢?帶著疑問,筆者進行了有關的實驗探究。
1.1 材料及試劑 ①制備甘蔗組織樣液: 從市場上買來常見的兩種甘蔗:“黑金剛”和“黑青剛”(“黑金剛”外皮紫黑,“黑青剛”外皮青色)。把甘蔗莖去皮,切片,壓榨出汁,過濾去除殘渣,獲得干凈的組織樣液。分別制成新鮮組織液、稀釋10倍和100倍的組織液,待用;②配制斐林試劑: 甲液0.1 g/mL NaOH,乙液0.05 g/mL CuSO4,甲液、乙液等量混合均勻,待用。
1.2 實驗步驟及實驗現(xiàn)象 參照人教版生物學教材(必修1)中斐林試劑檢測還原糖的實驗方法進行操作,記錄實驗現(xiàn)象如表1。
實驗結果表明: 這兩個品種的甘蔗作為檢測還原糖的生物材料都是可以代用的。從反應效果來看,新鮮甘蔗汁含有的還原糖的量較多,反應顏色接近5%~10%的葡萄糖溶液效果,稀釋10倍后,效果接近于1%的葡萄糖溶液之間,稀釋100倍則無明顯顏色反應。
因此,建議在用甘蔗汁做代用材料時是可以稀釋,但稀釋倍數(shù)太大會導致顏色反應較弱的現(xiàn)象產生。
2.1 材料及試劑 ①甘蔗組織樣液同上;②雙縮脲試劑: A液0.1 g/mL的NaOH溶液,B液0.01 g/mL的CuSO4溶液。
2.2 實驗步驟及現(xiàn)象 參照人教版高中生物學教材中關于雙縮脲試劑的使用方法: 先向待測液中加入1 mL A液,搖勻,再滴加4滴B液,常溫靜置后觀察現(xiàn)象,記錄。之后,再進行水浴加熱約2 min,觀察現(xiàn)象并進行記錄(表2)。
表1 用斐林試劑對不同品種甘蔗樣液中還原糖的檢測結果
表2 用雙縮脲試劑對不同品種甘蔗中還原糖的檢測
實驗結果表明: 雙縮脲試劑與一定濃度的甘蔗汁能產生顏色反應,反應原理是雙縮脲試劑A液與B液混合后產生的Cu(OH)2與還原糖發(fā)生了反應。但由于雙縮脲試劑中B液CuSO4濃度較低,加入的量較少,在檢測甘蔗組織樣液時,會導致反應顏色較淺。直觀上看,近似于橙黃色,而且稀釋10倍的試管中幾乎無沉淀生成。
甘蔗富含蔗糖,甘蔗中也含有豐富的還原糖,市場上常見的兩個品種的甘蔗,都有較好的效果,而紫色的黑金剛品種更為常見,容易獲得。在指導學生做實驗時,建議稀釋10倍使用。這樣,既能觀察到明顯的現(xiàn)象,也可充分利用實驗材料,避免浪費。同時,通過實驗可看到,雙縮脲試劑也可用來檢測還原糖,在水浴加熱條件下也能產生Cu2O。但由于量較少,顏色較淺。在進行本實驗時,作者也發(fā)現(xiàn)甘蔗莖塊較硬,用研缽榨取甘蔗汁比較麻煩。因此,可嘗試將甘蔗切成比較薄的組織塊,放入試管中,再加入斐林試劑后用水浴加熱,就能出現(xiàn)較明顯的現(xiàn)象。由于不用榨汁,這個實驗作為課堂演示實驗操作簡單,容易進行。
通過以上的實驗,發(fā)現(xiàn)了甘蔗實際上也是檢測還原糖的良好材料。
其實生活中還有許多常見的生物材料都可用來進行該實驗,如白蘿卜、茭白等[1]。