Tài liệu thực hành Môn Embedded System | Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội

lOMoAR cPSD| 60776878
Bài 1. Nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào I. MỤC TIÊU
1. Pha chế và sử dụng một số thuốc thử, hóa chất thông dụng trong hóa sinh học: thuốc thử Lugol, Fehling.
2. Nhận biết protein, amino axit bằng một số thuốc thử đặc trưng (ninhydrin, Biuret, HNO2), chứng minh một số
tính chất của protein: phản ứng màu với một số thuốc thử, kết tủa thuận nghịch và không thuận nghịch.
3. Nhận biết tinh bột, saccharide, phân biệt đường no và đường không no (đường còn và không còn tính khử).
4. Nhận biết lipid, chứng mình một số tính chất của triglyceride.
5. Rèn các kỹ năng thực hành: •
Kỹ năng thực hành thí nghiệm, đức tính kiên nhẫn, để đạt được mục đích của mình. •
Kỹ năng quan sát, ghi chép kết quả thí nghiệm •
Kỹ năng thao tác thí nghiệm, bố trí thí nghiệm •
Kỹ năng phân tích kết quả thí nghiệm •
Kỹ năng báo cáo kết quả thực hành
II. CƠ SỞ KHOA HỌC 1. Nhận biết protein lOMoAR cPSD| 60776878
Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch)
+ (NH4)2SO4 là muối trung tính, vừa có tác dụng trung hòa điện (các ion tác dụng tương hỗ với các nhóm tích điện
trái dấu), vừa loại bỏ lớp vỏ hydrat của phần tử keo protein, do đó làm kết tủa protein. Phản ứng kết tủa này là kết
tủa thuận nghịch, các protein khác nhau bị kết tủa ở các nồng độ muối khác nhau.
+ So với albumin, globulin có độ tan kém hơn nên kết tủa trước, khi hòa tan sẽ tan chậm hơn.
Kết tủa protein bằng axit hữu cơ (Kết tủa không thuận nghịch)
+ TCA (tricloacetic acid) là một muối hữu cơ có tác dụng làm biến tính protein (thay đổi tính tan, hoạt tính sinh học,
cấu trúc,…), khi đó protein bị đông tụ lại thành dạng keo không hòa tan (kết tủa không thuận nghịch). Các nhân tố
khác cũng có thể gây biến tính protein như nhiệt độ cao, axit vô cơ đặc, một số axit hữu cơ, kiềm đặc, muối kim loại nặng nồng độ cao,…
+ Phản ứng này được sử dụng rộng rãi trong thực tế để phát hiện hoặc loại bỏ protein khỏi dung dịch, phát hiện
protein trong nước tiểu (độ nhạy lên tới 0,0015%).
1. Nhận biết tinh bột, saccharid
Phản ứng màu của tinh bột với iod
+ Amilose trong tinh bột có khả năng tương tác tạo phức với tinh bột, hình thành cấu trúc xoắn giữ các phân tử iod
ở giữa (phức này có màu xanh đặc trưng). Sự tương tác này dễ dàng bị phá vỡ khi đun nóng. lOMoAR cPSD| 60776878
Phân biệt đường đơn (glucozơ) và đường đôi (sacarozơ )
+ Phản ứng với thuốc thử Fehling, Benedict hay tráng gương đều là những phản ứng chứng minh glucose có tính
khử, phân biệt glucose với sucrose. Phản ứng Benedict và tráng gương có thể thực hiện dễ dàng, hóa chất dễ chuẩn
bị (chú ý tránh để AgNO3 dây ra tay). Thuốc thử Fehling khó chuẩn bị (muối segnette). Khi thực hiện phản ứng tráng
gương có thể thực hiện thêm với sucrose.
Phản ứng với thuốc thử Fehling
+ Trong thuốc thử Fehling, muối tactrat có vai trò tạo phức với Cu2+ tạo ion phức [Cu(C4H4O6)2]2– (khiến Fehling có
màu xanh lơ) nhằm ngăn cản sự tạo thành kết tủa Cu(OH)2 trong thuốc thử.
+ Ống nghiệm I: khi tác dụng với glucose (HO–CH2–(CHOH)4–CH=O, có chứa gốc andehyte) hoặc các chất chứa
gốc andehyte, thuốc thử này tạo kết tủa Cu2O đỏ. Phản ứng xảy ra khi đun nóng:
2Na2[Cu(C4H4O6)2] + NaOH + R–CHO + H2O
→ Cu2O + R–COONa + 2H2C4H4O6 + 2Na2C4H4O6
+ Ống nghiệm II: không tạo kết tủa vì sucrose (đường đôi) không có tính khử nên không có phản ứng với Fehling. Sucrose:
Phản ứng Benedict
+ Phản ứng xảy ra hoàn toàn tương tự như với thuốc thử Fehling. lOMoAR cPSD| 60776878
+ Phản ứng này rất nhạy, chỉ cần sử dụng glucose 0,1% là đã tạo kết tủa Cu2O đỏ gạch, tuy nhiên kết tủa lẫn với dung
dịch màu xanh dương nên dung dịch chuyển sang màu xanh đậm.
+ Nếu sử dụng glucose 1% thì lượng kết tủa sinh ra lớn, sẽ nhìn thấy rõ kết tủa Cu2O (lẫn với màu xanh của dung
dịch nên không thấy màu đỏ gạch mà chuyển sang đỏ nâu, gần như đen).
Phản ứng tráng gương
+ Khi mới cho NH3 xảy ra phản ứng tạo và hòa tan kết tủa
AgNO3 + NH3 + H2O → AgOH↓ + NH4NO3 AgOH + 2NH3 → [Ag(NH3)2]OH
+ Khi cho glucose 5% vào và đun nóng:
HO – CH2 – (CHOH)4 – CH = O + 2[Ag(NH3)2]OH →
HO – CH2– (CHOH)4– COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O 1. Nhận biết lipid
Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa
+ Bình thường mỡ không hòa tan trong nước.
+ Khi có chất tạo nhũ tương (axit mật, xà phòng,…), mỡ bị phân ra thành các giọt nhỏ, gọi là hiện tượng nhũ tương hóa. lOMoAR cPSD| 60776878
Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid)
+ Khi đun nóng dầu với chất lấy nước, glyceryl tự do được giải phóng, chất này mất nước tạo thành acrolein có mùi
khét đặc biệt, dễ nhận biết:
HO – CH2 – CHOH – CH2 – OH → CH2= CH–CH= O + H2O
+ Khi cho giấy lọc tẩm AgNO3/NH3 vào miệng ống sẽ xảy ra phản ứng tráng bạc:
CH2=CH–CH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O
→ CH2=CH–COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓
* Chú ý: Nếu thay dầu lạc bằng lipid không chứa glyceryl (như sáp) thì sẽ không có phản ứng này.
Phản ứng xà phòng hóa
+ Dưới tác dụng của kiềm NaOH, triglycerid bị xà phòng hóa
+ Khi thêm CaCl2 vào sẽ tạo thành kết tủa canxi của muối hữu cơ.
Sự tạo thành axit béo tự do
+ Thêm H2SO4 vào dung dịch xà phòng, dung dịch trở nên đục do axit béo được tạo thành.
2R – COONa + H2SO4 → 2R – COOH + Na2SO4 Khi
đun nóng, axit béo nổi lên trên bề mặt dung dịch.
+ Khi thêm NaOH vào ống nghiệm chứa axit béo xảy ra phản ứng trung hòa: lOMoAR cPSD| 60776878
R – COOH + NaOH → R – COONa + H2O
+ Khi dư NaOH, dung dịch có môi trường bazơ làm phenol phtalein không màu chuyển sang màu hồng.
+ Thêm dung dịch axit béo xảy ra phản ứng trung hòa NaOH dư làm màu hồng nhạt dần, tiến tới không màu.
III. THIẾT BỊ – HÓA CHẤT- MẪU VẬT 1. Dụng cụ
+ Ống nghiệm, pipet, cốc đong, ống đong 50ml, bình nón 50ml, đũa thủy tinh.
+ Giá đựng ống nghiệm, kẹp gỗ.
+ Bản sứ 6 giếng, cối chày sứ, chén thủy tinh, bình sắc ký.
+ Giấy lọc, giấy quỳ, giấy sắc ký, giấy thấm, bông. + Đèn cồn 2. Thiết bị
+ Bếp điện, tủ ấm 370C, tủ lạnh, nồi cách thủy.
+ Máy đo pH, đồng hồ, cân hóa chất. lOMoAR cPSD| 60776878
3. Nguyên liệu, hóa chất
+ Lòng trắng trứng, tinh bột, dầu lạc, mỡ động vật + Glucose, sucrose + Ethanol 96%, ether ethylic
+ Tricloacetic acid (CCl3–COOH), H2SO4 đặc
+ Tinh thể (NH4)2SO4, KI, I2, CuSO4.5H2O, muối Segnette (kali natri tactrat,NaOOC–CHOH–CHOH–COOK.4H2O
hay C4H4O6NaK.4H2O), NaOH, KHSO4, CaCl2
+ Bột Na2CO3, natri citrat HOOC–CH2–C(OH)(COOH)–CH2–COONa + AgNO3/NH3, xà phòng
IV. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Nhận biết protein
1.1.Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch) – Chuẩn bị: lOMoAR cPSD| 60776878
+ Lòng trắng trứng pha loãng: Lấy lòng trắng của 01 quả trứng cho vào 0,5 lít nước cất, cho thêm 3gram NaOH tinh khiết, khuấy đều.
+ Chuẩn bị dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa: Cân 08 gram tinh thể amoni sun-phát (NH4)2SO4, hòa tan từ từ trong 10ml
nước cất cho tới khi tinh thể không bị hòa tan. Lọc bằng giấy lọc.
+ Ống nghiệm, pipet, đũa thủy tinh, giấy lọc. – Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm: 10ml lòng trắng trứng pha loãng, 10ml dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa, lắc đều (có thể dùng
đũa thủy tinh khuấy), thấy xuất hiện kết tủa.
+ Để 5 phút, lọc thu riêng kết tủa ra 1 ống nghiệm, dịch thu được đưa sang ống nghiệm khác (chú ý: trước khi lọc
phải thấm ướt giấy lọc bằng dung dịch (NH4)2SO4).
+ Cho vào dịch lọc 3g tinh thể (NH4)2SO4, thấy tiếp tục xuất hiện kết tủa.
+ Lọc, thu lấy kết tủa vào 1 ống nghiệm khác.
+ Thêm vào mỗi ống nghiệm (chứa các kết tủa thu được) khoảng 3ml nước cất, lắc đều, so sánh sự hòa tan kết tủa.
(Chú ý: để khách quan, nên lấy lượng kết tủa tương đối bằng nhau, do kết tủa globulin bao giờ cũng nhiều hơn albumin).
1.2. Kết tủa protein bằng axit hữu cơ (Kết tủa không thuận nghịch) – Chuẩn bị: lOMoAR cPSD| 60776878
+ Dung dịch lòng trắng trứng 5%, tricloacetic acid (CCl3–COOH) 10% + Ống nghiệm, pipet – Tiến hành:
+ Cho 1ml dung dịch lòng trắng trứng 5% vào ống nghiệm
+ Thêm 5–10 giọt dung dịch tricloacetic acid (TCA) 10%, lắc đều. Quan sát hiện tượng. – Kết quả: ? – Giải thích:
2. Nhận biết tinh bột, saccharid
2.1. Phản ứng màu của tinh bột với iod – Chuẩn bị:
+ Dung dịch tinh bột 5%: Hòa tan 0,5g tinh bột trong một ít nước cất, thêm nước cất đang sôi vào, khuấy đều, tiếp
tục đun đến sôi, để nguội, tiếp tục thêm nước cất đến đủ 100ml.
+ Thuốc thử Lugol: Hòa tan 2,5g KI trong 20ml nước cất, thêm 1g iod, lắc cho tan hết, thêm nước cất đến 100ml.
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn. lOMoAR cPSD| 60776878 – Tiến hành:
+ Lấy 2–3ml dung dịch tinh bột vào ống nghiệm.
+ Thêm vài giọt thuốc thử Lugol, quan sát màu.
+ Đun nóng ống nghiệm tới khi dung dịch vừa mất màu.
+ Làm lạnh ống nghiệm, quan sát hiện tượng.
+ Đun nóng ống nghiệm tới khi dung dịch mất màu thì đun tiếp khoảng 30 giây.
+ Làm lạnh ống nghiệm trở lại, quan sát hiện tượng. – Kết quả:? – Giải thích:?
2.2.Phân biệt đường đơn (glucôse) và đường đôi (sucrôse)
2.2.1. Phản ứng với thuốc thử Fehling – Chuẩn bị:
+ Dung dịch glucose 1%, sucrose 1%, NaOH, tinh thể CuSO4.5H2O, muối segnette (kali natri tactrat, NaOOC–
CHOH–CHOH–COOK.4H2O hay C4H4O6NaK.4H2O).
+ Pha thuốc thử Fehling: Dung dịch Fehling A: hòa tan 0,4g CuSO4.5H2O trong 10ml nước cất (nếu dung dịch đục
thì cần lọc). Dung dịch Fehling B: hòa tan 0,2g C4H4O6NaK.4H2O và 1,5g NaOH trong 10ml nước cất. Thuốc thử lOMoAR cPSD| 60776878
Fehling (chỉ pha ngay trước khi sử dụng để hạn chế sự tạo thành kết tủa Cu(OH)2): trộn 1 thể tích Fehling A và 1 thể
tích Fehling B, lắc đều, thu được dung dịch trong, xanh biếc.
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn. – Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm A: 1ml glucose 1%, ống nghiệm B: 1ml sucrose 1%
+ Thêm vào mỗi ống 1ml thuốc thử Fehling
+ Lắc đều các ống, đun đến khi bắt đầu sôi, quan sát hiện tượng. – Kết quả:? – Giải thích:?
2.2.2. Phản ứng Benedict
Phản ứng này rất đặc trưng và nhạy với đường khử hơn phản ứng với thuốc thử Fehling. – Chuẩn bị:
+ Dung dịch glucose 0,1%, CuSO4 17,3%, bột Na2CO3, bột natri citrat HOOC–CH2–C(OH)(COOH)–CH2–COONa
+ Pha thuốc thử Benedict: hòa tan 17,3g natri citrat trong 70ml nước cất đun sôi, thêm 10g Na2CO3 khan, làm lạnh,
thêm từ từ 10ml dung dịch CuSO4 17,3%, thêm nước đến đủ 100ml, dung dịch có màu xanh dương. + Ống nghiệm,
pipet, nồi cách thủy 1000C – Tiến hành: lOMoAR cPSD| 60776878
+ Cho 5ml thuốc thử Benedict và 8 giọt dung dịch glucose 0,1% vào ống nghiệm
+ Đặt ống nghiệm vào nồi cách thủy đang sôi trong 5 phút, quan sát dung dịch. – Kết quả:? – Giải thích: ?
2.2.3.Phản ứng tráng gương
Chú ý: Khi tiến hành thí nghiệm cần cẩn thận, tránh để AgNO3 dây ra tay. – Chuẩn bị:
+ Dung dịch NH3, AgNO3, glucose 5%
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn – Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch AgNO3 5%
+ Thêm từng giọt NH3, tạo thành kết tủa
+ thêm NH3 đến khi kết tủa vừa tan
+ Thêm 3ml glucose 5% và đun, quan sát hiện tượng. – Kết quả: ? – Giải thích:? lOMoAR cPSD| 60776878 3. Nhận biết lipid
3.1.Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa – Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, dung dịch xà phòng loãng hoặc mật động vật + Ống nghiệm, pipet – Tiến hành:
+ Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 4ml nước cất
+ Thêm 3–5 giọt dầu lạc vào mỗi ống
+ Thêm 0,5ml dung dịch xà phòng loãng (hoặc vài giọt dịch mật) vào ống B
+ Lắc đều cả 2 ống, quan sát hiện tượng. – Kết quả: ? – Giải thích:?
3.2.Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid) – Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, tinh thể KHSO4, dung dịch AgNO3/NH3 lOMoAR cPSD| 60776878
+ Ống nghiệm, pipet, giấy lọc, ống nghiệm – Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm 2–3 giọt dầu lạc
+ Thêm một ít KHSO4 (khoảng 200mg)
+ Lắc đều, đun nóng mạnh tới khi có khói trắng thoát ra
+ Lấy giấy lọc tẩm AgNO3/NH3 hơ vào miệng ống nghiệm đang thoát khói, quan sát hiện tượng. – Kết quả:? – Giải thích: ?
3.3.Phản ứng xà phòng hóa – Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, dung dịch NaOH 0,5M trong ethanol 50%, dung dịch CaCl2 1%.
+ Ống nghiệm, pipet, bình nón 50ml, nồi cách thủy 1000C, bếp điện. – Tiến hành:
+ Cho 0,5ml dầu lạc vào bình nón 50ml
+ Thêm 10ml dung dịch NaOH/C2H5OH
+ Khuấy đều và đun cách thủy 1 giờ, nếu chưa cạn thì lấy ra đun đến khi cạn khô lOMoAR cPSD| 60776878
+ Lấy sản phẩm ra, để nguội, thêm 20–30ml nước cất, lắc đều, quan sát
+ Lấy 2–3ml dung dịch trên vào ống nghiệm, thêm 1ml CaCl2 1%, lắc đều, quan sát hiện tượng. – Kết quả: ? – Giải thích: ?
3.4.Sự tạo thành axit béo tự do – Chuẩn bị:
+ Dịch xà phòng trong bình nón 50ml còn thừa ở thí nghiệm trên, H2SO4 đặc, ether ethylic, NaOH 0,01%.
+ Ống nghiệm, pipet, giấy quỳ, đèn cồn. – Tiến hành:
+ Thêm vài giọt H2SO4 đặc vào dung dịch xà phòng trong bình nón cho tới khi môi trường có pH axit (thử pH bằng
giấy quỳ tím), quan sát hiện tượng.
+ Đun hỗn hợp đến sôi, xuất hiện lớp chất lỏng nổi trên bề mặt.
+ Tách riêng lớp chất lỏng nổi đó, hòa tan trong 5ml ether ethylic.
+ Lấy 1ml dịch trên cho vào ống nghiệm, thêm vài giọt phenol phtalein, thêm NaOH 0,01% tới khi dung dịch có màu hồng.
+ Thêm từ từ dung dịch hòa tan trong ether ở trên, quan sát sự đổi màu dung dịch. lOMoAR cPSD| 60776878 – Kết quả: ? – Giải thích: ?
1. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VIẾT BÁO CÁO
1. Nhận biết protein
1.1.Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch)
– Gợi ý phân tích kết quả:
+ Cả 2 lần thêm dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa và tinh thể (NH4)2SO4 có thu được kết tủa hay không? Kết tủa ở lần nào nhiều hơn?
+ Khi lắc kết tủa với nước cất thì hiện tượng xảy ra là gì?
+ Kết tủa thu được ở lần nào tan dễ dàng hơn?
– Giải thích các kết quả thu được. Tại sao trước khi lọc phải thấm ướt giấy lọc bằng dung dịch (NH4)2SO4?
– Kết luận rút ra là gì?
– Nếu trong thí nghiệm ta thay dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa bằng nước cất thì thu được kết quả thế nào? Ý nghĩa
của thí nghiệm này là gì? lOMoAR cPSD| 60776878
1.2.Kết tủa protein bằng axit hữu cơ
– Gợi ý phân tích kết quả: Xuất hiện kết tủa protein.
– Giải thích kết quả thu được.
– Kết luận rút ra là gì?
2. Nhận biết tinh bột, saccharid
2.1.Phản ứng màu của tinh bột với iod
– Gợi ý phân tích kết quả:
+ Khi thêm thuốc thử Lugol vào dung dịch hồ tinh bột, xuất hiện màu gì?
+ Sự thay đổi màu như thế nào khi đun nóng; khi làm lạnh ống nghiệm chứa dung dịch?
+ Nếu đun nhẹ rồi lại làm lạnh thì sự biến đổi màu diễn ra thế nào? Thí nghiệm lặp lại đến khoảng lần thứ 7–10 thì
kết quả có thay đổi không? (Lưu ý: số lần có thể lặp lại phụ thuộc vào việc đun nhẹ nhàng hay không).
+ Khi đun nóng kĩ dung dịch, làm lạnh trở lại, dung dịch có còn màu xanh không?
– Giải thích kết quả thu được. lOMoAR cPSD| 60776878
– Kết luận rút ra là gì?
2.2. Phân biệt đường đơn (glucose) và đường đôi (sucrose)
– Gợi ý phân tích kết quả:
+ Ống nào (A hay B) xuất hiện kết tủa? Màu kết tủa là màu gì?
+ Theo lý thuyết thì màu kết tủa là màu gì? Tại sao thực tế màu kết tủa lại khác?
– Giải thích kết quả thu được.
– Kết luận rút ra là gì?
2.3. Phản ứng Benedict
– Gợi ý phân tích kết quả: Dung dịch chuyển màu như thế nào? Nếu sử dụng glucose 1% thì có thể thấy kết tủamàu gì?
– Giải thích kết quả thu được.
– Kết luận rút ra là gì?
(Lưu ý: Phản ứng này rất đặc trưng và nhạy với đường khử hơn phản ứng với thuốc thử Fehling). lOMoAR cPSD| 60776878 3. Nhận biết lipid
3.1.Thí nghiệm về tính tan của mỡ
– Gợi ý phân tích kết quả: Ống Tính tan Kết quả thí nghiệm Nguyên liệu, hóa chất nghiệm Ống A
2ml nước cất + dầu lạc ? ? Ống B 2ml ethanol + dầu lạc ? ? Ống C 2ml benzen + dầu lạc ? ? lOMoAR cPSD| 60776878
– Giải thích kết quả thu được.
– Kết luận rút ra là gì?
3.2. Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa
– Gợi ý phân tích kết quả: Ống Tính tan Màu của dung Nguyên liệu, hóa chất dịch nghiệm Ống A
4ml nước cất + 3 – 5 giọt dầu lạc ? ? Ống B
4ml nước cất + 3 – 5 giọt dầu lạc + ? ? 0,5ml xà phòng 2%
– Giải thích kết quả thu được.
– Kết luận rút ra là gì?
3.3. Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid)
– Gợi ý phân tích kết quả: