探究斐林试剂和双缩脲试剂的使用条件

蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性 NaOH 溶液中能 与双缩脲试剂中的 Cu2+作用，产生紫色反应。 3 材料、试剂、器具
实验材料：新鲜去皮的梨汁、生豆浆、熟豆浆。 实验试剂：斐林试剂 （甲液：质量浓度 0.1g/mL NaOH 溶液；乙液：质量浓度 0.05 g/mL CuSO4 溶液）、 双缩脲试剂（A 液：质量浓度 0.1 g/mL NaOH 溶液；B 液：质量浓度 0.01 g/mL CuSO4 溶液）、质量分数 8%的 盐酸、蒸馏水等。 器具：试管、试管架、试管夹、烧杯、量筒、滴管、酒 精灯、三脚架、石棉网、打火机等。 4 方法步骤及现象（表 1、表 2）
用顺序对实验结果有一定影响，但都能出现砖红色沉 淀，可能是待测液中的有机酸会中和一些 NaOH，使 产生的 Cu(OH)2 不足，所以 2 号试管砖红色沉淀会少 些。1、3 号试管现象说明斐林试剂实为新制的 Cu(OH)2 悬浊液，不需提供酸性环境，加入盐酸会将新的 Cu (OH)2 分解，致使还原糖无法和斐林试剂反应，所 以无砖红色沉淀。从 1、4 号试管现象可知，加热方式 不同对实验结果有一定影响，水浴加热比直接用酒精 灯加热更理想，受热更均匀，也更安全。1、5 号试管说 明只加乙液实验无法进行，即还原糖不能单纯的与 Cu2+发生反应并生成砖红色沉淀。
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表 3 不同浓度的 KNO3 溶液质壁分离及复原情况
KNO3 溶液浓 度/g·mL-1
0.01
0.03
0.05
0.07
引流法难易 易
易
程度
易
易
质壁分离程 不分离 分离较明显 度
分离明显 分离明 显
自动复原时 间
的盐酸
液各 1 mL，摇匀
mL，摇匀
50~65℃水浴中约 斐林试剂乙液 1 mL， 斐林试剂甲液和乙
直接酒精灯加热
2 min
摇匀
液各 1 mL，摇匀
蒸馏水 1 mL，摇匀
50~65℃水浴中约 2 50 －65℃ 水 浴 约 2
min
min
50~65℃水浴中约 2 min
砖红色沉淀
浅红色有少量沉淀 无砖红色沉淀
此次实验发现斐林试剂和双缩脲试剂的使用中，
试剂使用顺序对实验结果会有一定影响但不大，而试 剂的量（如双缩脲试剂 B 液）对实验结果的影响较大。 此外实验的水浴的温度、处理时间、溶液酸碱性条件、 加热方式等都有可能影响实验结果，所以实验过程中 要控制好无关变量。 6 实验设计及说明
本实验设计立足于高中生物实验“检测生物组织 中的还原糖、蛋白质”基础之上，但又加以改进和创 新：① 从斐林试剂的使用顺序、条件要求（酸碱性）、 加热方式等方面进行设计，通过实验让学生能更好的 理解相关的理论知识。② 针对双缩脲试剂的使用条 件及蛋白质检测中易出现的问题进行设计，通过变性 和未变性蛋白质对照，进一步说明双缩脲反应的本质 为“双缩脲试剂和肽键反应”，也提示双缩脲试剂不能 做为鉴定蛋白质变性的试剂。
一小时液泡变 一小时液泡变
大，但原生质 大，但原生质 不复原
层与细胞壁仍 层与细胞壁仍
有分离
有分离
存在明显不足之处，如溶液比较黏稠，使用引流法难 以吸引，污染镜头难以擦拭，而且营养丰富，易变质， 最好要现配现用。选用 0.05 g/mL 的 NaCl 溶液，引流 法易操作，质壁分离所需时间少，原生质体很快缩成 一团，现象明显，加清水后很快复原。选用 0.03 g/mL、 0.05 g/mL 的 KNO3 溶液，则会发生自动复原现象，但
表 1 斐林试剂的使用条件及还原糖检测
试管号
步骤
1
2
3
4
5
步骤① 步骤② 步骤③ 步骤④ 实验现象
2 mL 梨汁
2 mL 梨汁
2 mL 梨汁
2 mL 梨汁
2 mL 梨汁
斐林试剂甲液和 斐 林 试 剂 甲 液 1 2 mL 质量分数 8% 斐林试剂甲液和乙 斐 林 试 剂 乙 液 1
乙液各 1 mL，摇匀 mL，摇匀
诚然此实验时如果选材能更广些（用葡萄糖等）、 重复性再多些（如让好多班都做）、实验方案（如试管 多设置）等，或许得出的结论更有说服力。
参考文献：
［1］ 王镜岩等.生物化学·上册［M］.北京：高等教育出版社， 2002,22:163. ［2］ 刘红伟.斐林试剂和双缩脲试剂能否混用的剖析［J］.生物 学教学，2004（29）：44－45. ［3］ 赵玉柱.斐林试剂和双缩脲试剂的比较［J］.生物学通报， 2011（46）：15－16.
由表 2 的 1、2 号试管可知，双缩脲试剂使用顺序 对实验结果有一定影响。1、3 号试管说明加入的双缩 脲试剂 B 液（CuSO4）不能过量，否则蓝色的 Cu2+会遮 盖产生的紫色或致使试管底部余有 Cu2+。由 1、4 号试 管可看出，在碱性溶液中，蛋白质才能与双缩脲试剂 中 Cu2+反应，形成紫色络合物，也就是说蒸馏水不能 代替 NaOH 溶液。1、5 号试管可看出，豆浆经煮沸仍 可发生双缩脲反应，也进一步说明了双缩脲试剂是和 肽键反应，即使蛋白质变性了，空间结构破坏但肽键 未破坏，也能和双缩脲试剂出现颜色反应。
双缩脲试剂 A 液 1 mL
步骤③
双缩脲试剂 B 液 双缩脲试剂 A 液 1 mL， 双 缩 脲 试 剂 B 双 缩 脲 试 剂 B 液 4 双缩脲试剂 B 液 4
4 滴，摇匀
摇匀
液 1 mL，摇匀 滴，摇匀
滴，摇匀
实验现象
紫色
浅紫色
蓝紫色（试管底
部余有 Cu2+）
无紫色
淡紫色
5 对实验现象的分析 由表 1 的 1、2 号试管现象可看出，斐林试剂的使
尝试探究斐林试剂、双缩脲试剂的使用条件，进一 步将本实验完善，为日后教学工作的改进奠定基础。 2 实验原理
可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林 试剂发生作用，可生成砖红色的 Cu2O 沉淀。
葡萄糖+Cu(OH)2 水浴加热 葡萄糖酸+Cu2O↓（砖红
色）+H2O； 蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。 蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
开始砖红色，接着
棕褐色
无砖红色沉淀
表 2 双缩脲试剂的使用条件及蛋白质检测
试管号
步骤
1
2
3
4
5
步骤①
生豆浆 2 mL
生豆浆 2 mL
生豆浆 2 mL
生豆浆 2 mL
熟豆浆 2 mL
步骤②
双 缩 脲 试 剂 A 双缩脲试剂 B 液பைடு நூலகம்4 滴
双 缩 脲 试 剂 A 蒸馏水 1 mL
液 1 mL
液 1 mL
中学生物教学
探究斐林试剂和双缩脲试剂的使用条件
郭卫华 （广东省北江中学 广东韶关 512026）
人教版高中生物必修 1 的“生物组织中还原糖、 蛋白质的鉴定”实验对“斐林试剂”和“双缩脲试剂”的 使用作了要求：① 斐林试剂鉴定还原糖时，必须将甲 液和乙液混合均匀后使用，切勿分别加入生物组织样 液中进行检测。② 双缩脲试剂鉴定蛋白质时，先向蛋 白稀释液中加入 A 液（1 mL），均匀，再加入 B 液 3~4 滴。针对平时学生实验时反映出的很多问题，笔者进 行了探索，旨在探究剂的使用条件，改进实验，确保实 验顺利完成。 1 实验目的
所需时间过长，复原不彻底。根据预实验的情况，笔者 把自己操作过程中选取的试剂、相应的浓度、各步骤 所需时间、难易程度、遇到的问题、可能出现的错误等 作好记录，并与同一年级的其他生物教师分享，从而 有助于教师合理选取实验内容，有助于学生提高动手 操作能力和实验成功率。
实验课教学的出发点是希望学生能够通过动手 操作、小组合作等方式，来加深对教材理论知识的理 解、提高自身实验操作能力、培养严谨的科学态度。实 际教学中，如果教师只备课不做预实验；照本宣科，不 根据学生的思维和实验中出现的问题变换教学思路； 学生学习心态过于放松，实验操作中各种操作错误频 出，这样的实验课就成了走过场，不仅没有达到应有 的效果，还造成人力、财力、教学时间的浪费。鉴于此 种情况，教师应讲清理论知识，合理取舍教材，做好预 实验，从而切实提高实验课堂效率，真正做到有效教 学。