内容正文:
知识点(一) 检测生物组织中的蛋白质
[教材知识梳理]
1.实验原理:蛋白质中的肽键能够在碱性环境下,与Cu2+形成紫色的复杂化合物,也就是说蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
2.检测试剂:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,这两种溶液配合使用,称为双缩脲试剂。
3.实验步骤
[微提醒] 实验过程中所涉及的问题
(1)本实验的实验材料选无色、白色或者颜色较浅的材料,有利于实验结果的观察。
(2)在蛋白质的检测实验中,如果用鸡卵清蛋白作为实验材料,一定要稀释到一定程度,原因是:若蛋白液稀释不充分,与双缩脲试剂发生反应后,会粘在试管的内壁上,使反应现象不明显,试管也不易洗刷干净。
(3)用双缩脲试剂不能检测氨基酸的存在,因为双缩脲试剂可以与肽键发生紫色反应,不能与氨基酸发生反应。
[核心要点点拨]
1.列表比较斐林试剂与双缩脲试剂
试剂
斐林试剂
双缩脲试剂
鉴定物质
还原糖
蛋白质
成分
NaOH
溶液
CuSO4
溶液
NaOH
溶液
CuSO4
溶液
质量浓度/(g/mL)
0.1
0.05
0.1
0.01
添加方式
两种溶液等量混匀后立即使用
先加入NaOH溶液2 mL,摇匀;再加入CuSO4溶液3~4滴,摇匀
反应条件
50~65 ℃水浴加热
不需加热,摇匀即可
反应现象
浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
无色→紫色
反应原理
新配制的检测液中生成Cu(OH)2,其中的Cu2+被还原糖中的醛基还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀
先加入NaOH溶液形成碱性环境,在此环境中Cu2+与肽键形成紫色的复杂化合物
2.列表归纳常见材料的检测方法和要求
检测物
材料
试剂
颜色反应
加热
还原糖
梨匀浆
斐林试剂
砖红色沉淀
隔水加热
淀粉
马铃薯汁
稀碘液
蓝色
不需要
蛋白质
牛奶、豆浆、鸡卵清蛋白
双缩脲试剂
紫色
不需要
脂肪
核桃种子
苏丹Ⅲ染色液
橘黄色
不需要
备注:所选材料中被检测物质的含量要高,颜色要浅,最好无色
3.辨析三类有机物检测在操作上的差异
唯一需要加热
还原糖检测,必须隔水加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜
脂肪检测,观察染色后细胞中的脂肪颗粒
唯一使用乙醇
脂肪的检测,需用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色;体积分数为70%的乙醇溶液配制苏丹Ⅲ染色液
试剂加入顺序
斐林试剂的NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合后加入;双缩脲试剂先加入NaOH溶液2 mL,后加入CuSO4溶液3~4滴
[经典考题探究]
[典例] 根据下图关于物质检测的实验,请回答相关问题:
(1)如图1所示,若选择检测的材料为梨匀浆,则加入①试剂后需经过____________处理,②中最终会出现________________(填现象),由此证明组织样液中存在__________(填物质种类)。
(2)如图2所示,甲、乙、丙、丁、戊的含义按顺序排列分别是______________(填序号)。
①黄豆浆 ②芝麻油 ③NaOH溶液 ④Cu(OH)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥3~4滴
⑦2 mL ⑧蛋白质 ⑨脂肪 ⑩葡萄糖
(3)检测花生子叶中的脂肪的实验中,对子叶薄片染色后,需用体积分数为50%的________溶液,使用该溶液的目的是__________。
[解析] (1)若选择检测的材料为梨匀浆,是检测还原糖的实验,所以试剂①是斐林试剂,需要进行50~65 ℃水浴加热处理,出现砖红色沉淀,由此证明组织样液中存在还原糖。(2)鲜肝提取液和蛋清稀释液中含有蛋白质,颜色反应为由无色(或白色)变成紫色,所以该实验是检测蛋白质的实验,所以选择材料甲是黄豆浆,检测蛋白质需要先加入NaOH溶液2 mL,振荡摇匀后,再加入CuSO4溶液3~4滴,出现紫色,所以其存在蛋白质。(3)检测花生子叶中的脂肪需要用50%的乙醇溶液洗去浮色。
[答案] (1)50~65 ℃水浴加热 砖红色沉淀 还原糖 (2)①③⑤⑥⑧ (3)乙醇 洗去浮色
[层级训练评价]
1.判断下列叙述的正误
(1)生物组织中的蛋白质均可用双缩脲试剂检测(√)
(2)双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色化合物(√)
(3)双缩脲试剂使用过程中不需要加热(√)
(4)双缩脲试剂使用时先加入NaOH溶液,再加入等量的CuSO4溶液(×)
(5)斐林试剂与双缩脲试剂所使用的溶液完全相同(×)
2.下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述,错误的是( )
A.斐林试剂与双缩脲试剂中的NaOH溶液质量浓度相同,但CuSO4溶液质量浓度不同
B.可利用斐林试剂中的NaOH溶