Thầy
Hiển giới thiệu với các em Lý Thuyết Sinh Học 10 thống nhất
duy nhất 1 bộ SGK Kết Nối Tri Thức theo chương trình mới của Bộ giáo dục.
BÀI
6: THỰC HÀNH: NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHÂN TỬ SINH HỌC
I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT
- 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 tinh chịu nhiệt,
pipet, ống nhỏ giọt, đèn cồn, kẹp ống nghiệm.
Ví dụ thực tế: Sử dụng kẹp ống nghiệm gỗ hoặc kim loại
giúp bảo vệ tay học sinh không bị bỏng nhiệt khi đun mẫu thử glucose trên ngọn
lửa đèn cồn.
2. Nguyên liệu, hóa chất
- Thuốc thử Benedict (C₇H₁₀CuNa₂O₁₅S), nước cất, cồn
ethanol tuyệt đối, dung dịch sodium hydroxide loãng (NaOH 10%), hydrochloric
acid (HCl), copper (II) sulphate (CuSO₄.5H₂O), dung dịch albumin 1%.
- Đường glucose, lòng trắng trứng, dầu ăn.
III. CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Nhận biết đường glucose
a. Nguyên lí
- Glucose được nhận biết bằng phép thử Benedict.
- Trong phép thử này, dung dịch copper sulphate trong
môi trường kiềm có màu xanh đặc trưng, khi phản ứng với glucose (đun nóng) tạo
nên chất kết tủa màu đỏ gạch.
- Sơ đồ phản ứng rút gọn:
Glucose + Cu²⁺ (màu xanh)──> Đường bị oxy hoá + Cu⁺
(màu đỏ gạch trong chất Cu₂O)
b. Quy trình thí nghiệm
- Bước 1: Hoà tan khoảng 20 g glucose vào 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:
+ 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 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 (I) oxide
(Cu₂O).
Ví dụ thực tế: Khi chế biến caramel (nước hàng) từ đường
để kho cá, việc đun nóng làm đường biến đổi màu sắc từ trắng sang vàng, cánh
gián rồi đỏ sẫm; phản ứng này cũng có sự biến đổi màu tương đồng gần giống như
phản ứng của glucose với thuốc thử Benedict khi nhiệt độ tăng dần.
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.
Ví dụ thực tế: Khi chúng ta rửa bát đĩa dính đầy mỡ
heo bằng nước lã, mỡ không thể tan và vẫn bám dính thành mảng. Nhưng nếu dùng cồn
hoặc nước rửa chén, các phân tử chất béo sẽ bị tách nhỏ và hòa tan, giúp làm sạch
bát đĩa dễ dàng.
- Bước 1: Cho hai giọt dầu ăn vào 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 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 hoặc tím đỏ sau vài phút.
IV. THU HOẠCH
Học sinh viết báo cáo thực hành theo các nội dung sau:
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?