斐林试剂和双缩脲试剂应该如何使用

斐林试剂和双缩脲试剂应该如何使用

-------- 一道高考试题带来的思考

人教版必修1《分子与细胞》中斐林试剂为质量浓度为0.1%NaOH 和0.05%CuSO4组成，使用时两者先要1:1混合；双缩脲试剂为质量浓度为0.1%NaOH和0.01%CuSO4组成，使用时先要加双缩脲试剂A液（0.1%NaOH）1ml，再滴加3-4滴双缩脲试剂B（0.01%CuSO4）。

笔者在看到2017年一道高考试题的D选项时产生了疑问，高考试题如下：

[2017全国I卷]2.下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（）

A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色色法进行检测

B. 检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

C. 若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

D. 斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色

疑问：既然斐林试剂和双缩脲试剂的成分相同，原理都是碱性条件下的Cu2+与还原糖和蛋白质反应，那么在检测还原糖和蛋白质时斐林试剂和双缩脲试剂能否互换使用，与加入NaOH和CuSO4的量和先后顺序有无关系呢？为了解答疑问，笔者分别做了还原糖和蛋白质的检测实验。

一、还原糖的检测

待测组织样液：早酥梨研磨液

实验步骤与实验结果：

结果分析：

1.从1、2、3组实验结果来看斐林试剂中无论NaOH和CuSO4混合使用，还是先加NaOH后加CuSO4，或者先加CuSO4后加NaOH都会出现砖红色沉淀，并且颜色差异不明显；

2.比较1、4、5组结果，CuSO4的用量对颜色深浅的影响较大，而NaOH 的用量对颜色影响不明显；

3.分析1、6、7组结果，适当提高质量浓度为0.01%CuSO4的用量也可以出现砖红色沉淀。

结论：

1.用斐林试剂和双缩脲试剂都能检测还原糖；

2.检测还原糖时与NaOH和CuSO4使用顺序没有太大关系；

3.如果不营造碱性环境，不会出现砖红色；

4.在碱性环境中，如果Cu2+的浓度过低，不会出现砖红色，随着Cu2+

浓度的提高逐渐出现砖红色，并且颜色会逐渐加深。

二、蛋白质的检测

待测组织样液：蛋清稀释液

实验步骤和实验结果：

现象分析：

1.从第7组结果得出如果不制造碱性环境，不会产生紫色；

2.1、2、3组比较只要能制造碱性环境，都能出现紫色，与NaOH和CuSO4的添加顺序无关；

3.从4、5、6组可以看出斐林试剂也能检测蛋白质，而且紫色要比1、2、3组要深。

结论：

1.斐林试剂和双缩脲试剂都能检测蛋白质；

2.无论先加NaOH还是先加CuSO4或者两者混合加入都能产生紫色；

3.使用0.05%CuSO4要比使用0.01%CuSO4产生的紫色颜色更深，更接近于蓝色。

原理分析：

在碱性条件下，Cu2+氧化性增强，能够氧化还原糖中的醛基，同时Cu2+被还原为砖红色的Cu2O沉淀，只要保证营造碱性条件，有足够多的Cu2+被还原为Cu2O就能出现砖红色沉淀。双缩脲试剂原本是检测双缩脲（NH2-CO-NH-CO-NH2）的试剂，而蛋白质中的肽键（-CO-NH-）的结构和双缩脲的结构非常相似，在碱性条件下与Cu2+产生紫色的络合物，所以可以用双缩脲试剂检测三肽或三肽以上的化合物，在碱性条件下Cu2+与蛋白质中的肽键形成紫色的络合物。

实验综合分析：

1.斐林试剂和双缩脲试剂都能检测还原糖和蛋白质；

2.在检测还原糖时如果用0.01%CuSO4需要加大用量，否则可能不会产生砖红色或者颜色太浅；

3.在检测蛋白质时用0.01%CuSO4是紫色浅，易于观察；而用

0.05%CuSO4时颜色太重，反倒不宜观察。

从以上分析可以看出，为了使现象更明显在检测还原糖时用

0.05%CuSO4，而用0.01%CuSO4检测蛋白质。但是笔者认为只要能营造碱性环境，在检测还原糖和蛋白质时NaOH和CuSO4的使用顺序对结果不会产生明显影响。