Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Dưới đây là mẫu báo cáo thực hành đầy đủ cho Bài 6, bám sát quy trình SGK với kết quả tham khảo từ một nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm. Các em có thể dựa vào mẫu này để hoàn thành báo cáo của nhóm mình.
1. Mục đích
- Tiến hành được các thí nghiệm nhận biết các thành phần hoá học có trong tế bào: đường đơn (glucose), lipid và protein.
- Áp dụng được nguyên lí của các phản ứng hoá học đặc thù để nhận biết từng loại phân tử sinh học.
- Rèn luyện kĩ năng thao tác trong phòng thí nghiệm: pha hoá chất, sử dụng dụng cụ, đảm bảo an toàn (tránh bỏng, hoả hoạn, hoá chất bắn vào người).
2. Cách tiến hành
Thí nghiệm 1: Nhận biết đường glucose bằng phép thử Benedict
- Bước 1: Hoà tan khoảng 20 g glucose vào nước cất thu 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 (đun cách thuỷ hoặc hơ trên ngọn lửa đèn cồn).
- Bước 3: Quan sát sự thay đổi màu sắc trong ống nghiệm.
Thí nghiệm 2: Nhận biết lipid bằng phép thử nhũ tương
- Bước 1: Cho 2 giọt dầu ăn vào ống nghiệm cùng với 5 mL cồn tuyệt đối, 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.
Thí nghiệm 3: Nhận biết protein bằng phép thử Biuret
- 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 $\text{CuSO}_4$ 1%.
- Bước 3: Quan sát sự thay đổi màu sắc trong ống nghiệm sau vài phút.
3. Kết quả
| Thí nghiệm | Mẫu thử | Hiện tượng quan sát được |
|---|---|---|
| 1. Phép thử Benedict | Dung dịch glucose | Lúc đầu dung dịch có màu xanh lam (do $\text{Cu}^{2+}$). Sau khi đun nóng, màu chuyển dần từ xanh lục → vàng → cam và cuối cùng xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch ($\text{Cu}_2\text{O}$) ở đáy ống nghiệm. |
| 2. Phép thử nhũ tương | Dầu ăn | Khi rót dung dịch cồn – dầu sang ống nghiệm chứa nước, xuất hiện huyền phù màu trắng sữa (dung dịch trở nên đục như đám mây). |
| 3. Phép thử Biuret | Lòng trắng trứng (hoặc albumin 1%) | Dung dịch chuyển dần từ màu xanh lam sang màu xanh tím sau vài phút. |
4. Giải thích và kết luận
Giải thích
a) Thí nghiệm 1 (phép thử Benedict):
Trong môi trường kiềm, glucose có tính khử, phản ứng với $\text{Cu}^{2+}$ (màu xanh) trong thuốc thử Benedict khi đun nóng tạo thành $\text{Cu}^+$ kết tủa dưới dạng copper (I) oxide ($\text{Cu}_2\text{O}$) màu đỏ gạch:
$$\text{Glucose} + \text{Cu}^{2+} ;(\text{màu xanh}) \longrightarrow \text{Đường bị oxy hoá} + \text{Cu}^+ ;(\text{màu đỏ gạch})$$
→ Sự xuất hiện kết tủa đỏ gạch là dấu hiệu nhận biết có glucose trong mẫu thử.
b) Thí nghiệm 2 (phép thử nhũ tương):
- Lipid không tan trong nước nhưng tan trong cồn (dung môi không phân cực).
- Khi cho dung dịch cồn – dầu vào nước, cồn hoà tan trong nước còn lipid (dầu) không tan → tách ra thành các giọt nhỏ phân bố trong nước → tạo huyền phù màu trắng sữa.
- Các giọt huyền phù này phản xạ và hấp thụ ánh sáng làm dung dịch trở nên đục.
→ Hiện tượng tạo huyền phù trắng sữa là dấu hiệu nhận biết có lipid trong mẫu thử.
c) Thí nghiệm 3 (phép thử Biuret):
- Protein được cấu tạo từ nhiều amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide (có chứa nguyên tử nitrogen).
- Trong môi trường kiềm (NaOH), các nguyên tử nitrogen trong liên kết peptide phản ứng với $\text{Cu}^{2+}$ (từ $\text{CuSO}_4$) tạo thành phức chất màu xanh tím (hoặc tím đỏ).
→ Hiện tượng dung dịch chuyển sang màu xanh tím là dấu hiệu nhận biết có protein trong mẫu thử.
Kết luận
- Có thể nhận biết đường glucose bằng phép thử Benedict (tạo kết tủa đỏ gạch khi đun nóng).
- Có thể nhận biết lipid bằng phép thử nhũ tương (tạo huyền phù màu trắng sữa).
- Có thể nhận biết protein bằng phép thử Biuret (tạo phức màu xanh tím).
→ Mỗi loại phân tử sinh học có tính chất hoá học và vật lí riêng, dựa vào đó ta có thể sử dụng các phép thử đặc thù để nhận biết chúng trong tế bào và thực phẩm.
5. Trả lời câu hỏi
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?
Trả lời:
a) Sự khác nhau giữa các quy trình:
| Tiêu chí | Nhận biết glucose và protein | Nhận biết lipid |
|---|---|---|
| Cơ sở nhận biết | Dựa vào phản ứng hoá học đặc thù (phép thử Benedict, phép thử Biuret) tạo sản phẩm có màu sắc đặc trưng | Dựa vào tính chất vật lí (lipid không tan trong nước nhưng tan trong cồn) |
| Hoá chất sử dụng | Thuốc thử chuyên biệt: Benedict, $\text{NaOH}$, $\text{CuSO}_4$ | Dung môi: cồn tuyệt đối và nước |
| Dấu hiệu nhận biết | Sự thay đổi màu sắc (đỏ gạch / xanh tím) | Sự xuất hiện huyền phù trắng sữa |
b) Giải thích sự khác nhau:
- Glucose có nhóm chức (aldehyde) mang tính khử → phản ứng được với $\text{Cu}^{2+}$ trong thuốc thử Benedict tạo sản phẩm có màu đặc trưng.
- Protein có chứa nhiều liên kết peptide (có nguyên tử nitrogen) → phản ứng được với $\text{Cu}^{2+}$ trong môi trường kiềm tạo phức có màu đặc trưng.
- Lipid không có nhóm chức đặc thù để tham gia phản ứng tạo màu, nhưng lại có tính chất kị nước rõ rệt (không tan trong nước, tan trong dung môi không phân cực như cồn) → nhận biết bằng phép thử nhũ tương dựa trên tính chất vật lí này.
→ Tóm lại: sự khác nhau giữa các quy trình nhận biết bắt nguồn từ đặc điểm cấu tạo hoá học khác nhau của ba loại phân tử sinh học. Mỗi loại có tính chất riêng nên cần dùng phép thử phù hợp.
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú