化學性質實驗報告

有機實驗報告

糖、氨基酸和蛋白質的鑑定

一、糖的鑑定

糖類化合物：又稱碳水化合物，是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱，一般由碳、氫與氧三種元素所組成。

實驗目的：

（1）進一步瞭解糖的化學性質； （2）掌握鑑定糖的方法及其原理。

（一）-萘酚試驗（molish)糖類化合物一個比較普遍的定性反應是molish反應。即在濃硫酸存在下，糖與-萘酚(molish試劑）作用生成紫色環。

實驗方法

取3支試管，編號，分別加入0.5 ml 0.5%的各待測糖水溶液，滴入2滴molish試劑（ -萘酚的乙醇溶液），搖勻。把試管傾斜450，沿管壁慢慢加入約1ml濃硫酸（切勿搖

動），小心豎直後仔細觀察兩層液麪交界處的顏色變化。硫酸在下層,試液在上層 樣品：葡萄糖、蔗糖及澱粉

解釋:

糖被濃硫酸脱水生成糠醛或糠醛衍生物，後者進一步與

-萘酚縮合生成紫紅色

物質，在糖液和濃硫酸的液麪間形成紫色環。

（二） fehling試驗

（1）實驗原理

fehling試劑：含有硫酸銅和酒石酸鉀鈉的氫氧化鈉溶液。

硫酸銅與鹼溶液混合加熱，生成黑色的氧化銅沉澱。若同時有還原糖存在，則產生黃色或磚紅色的氧化亞銅沉澱。為防止銅離子和鹼反應生成氫氧化銅或鹼性碳酸銅沉澱，fehling試劑中需加入酒石酸鉀鈉，它與cu2＋形成的酒石酸鉀鈉絡合銅離子是可溶性的絡離 子。

（2）操作方法

取4支試管，編號，分別加入fehling試劑i和ii 各0.5ml。搖勻並置於水浴中微熱後，分別加入5滴待測糖溶液，振盪後置於沸水浴中加熱2 ~ 3min，取出冷卻，觀察顏色變化及 有無沉澱析出。fehling試劑 i：稱取3.5 g硫酸銅溶於100 ml蒸餾水中, 得淡藍色的 fehling試劑 i。

fehling試劑 ii：將17g酒石酸鉀鈉溶於20ml熱水中，然後加入20 ml含

5 g naoh的水溶液，稀釋至100 ml得無色透明的

fehling試劑 ii。

樣品：葡萄糖、果糖、蔗糖及麥芽糖

解釋: 硫酸銅與鹼溶液混合加熱，生成黑色的氧化銅沉澱。若同時有還原糖存在，則產 生黃色或磚紅色的氧化亞銅沉澱。

（三） benedict試驗

（1）實驗原理：benedict試劑是fehling試劑的改良。benedict試劑利用檸檬酸作為 cu2+的絡合劑。

benedict試劑： 取17.3 g檸檬酸鈉和10 g 無水碳酸鈉溶於80 ml水中，再取1.73 g結晶的硫酸銅溶解在10 ml水中，慢慢將此溶液加入上述溶液，用水稀釋至100 ml得 benedict試劑。

（2）操作方法

用benedict試劑代替fehling試劑 重複以上實驗，取4支試管，編號，分別加入benedict試劑

0.5ml。搖勻並置於水浴中微熱後，分別加入5滴待測糖溶液，振盪後置於沸水浴中加 熱2 ~ 3min，取出冷卻，觀察顏色變化及有無沉澱析出。

樣品：葡萄糖、果糖、蔗糖及麥芽糖

解釋: 硫酸銅與鹼溶液混合加熱，生成黑色的氧化銅沉澱。若同時有還原糖存在，則產

生黃色或磚紅色的氧化亞銅沉澱。

（四） 成脎試驗

（1）實驗原理: 單糖與過量的苯肼作用生成糖脎，糖脎是不溶於水的黃色晶體。不同的糖脎，其晶形、熔點及生成速度大都不同，所以可通過成脎試驗區別不同的還原性糖。由於成脎反應是發生在c1和c2上，不涉及糖分子的其他部分，所以葡萄塘、果糖都能生成相 同的脎。但由於成脎的速度不同，仍然是可以區別的。 (2)操作方法

在試管中加人1 ml 5%的樣品溶液，再加入0.5 ml 10%的苯肼鹽酸鹽溶液和0.5 ml 15%的乙酸鈉溶液，在沸水浴中加熱並振搖，記錄並比較形成結晶所需要的時間。並在低倍 顯微鏡下觀察脎的結晶形狀。

樣品:葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、果糖

注意: 苯肼有較高毒性。取用時慎勿觸及皮膚。若已發生皮膚沾染，先用稀醋酸洗，再 用清水洗淨。

解釋: 單糖與過量的苯肼作用生成糖脎，糖脎是不溶於水的黃色晶體。不同的糖脎，其晶形、熔點及生成速度大都不同，所以可通過成脎試驗區別不同的還原性糖。

（五）tollens試驗

在洗淨的試管中加入1 ml tollens 試劑， 在加入0.5 ml 5%糖溶液，在50 oc 水浴中温

熱，觀察有無銀鏡生成。

樣品：葡萄糖，果糖，麥芽糖，蔗糖

解釋: （六）澱粉水解試驗

(1)實驗原理: 澱粉是葡萄糖的高聚體，在餐飲業又稱芡粉，通式是

(c6h10o5)n。澱粉在酸的催化作用下，能發生水解；澱粉的水解過程：先生成分子量較小的糊精（澱粉不完全水解的產物），糊精繼續水解生成麥芽糖（雙糖），最終水解產物是葡萄糖（單糖），其與fehling

試劑作用可發生顯色反應。

(2)操作方法: 在試管中加入3 ml澱粉溶液, 再加入0.5 ml 20%稀硫酸，將試管放在沸水中加熱5 min，然後取出試管冷卻後用10%naoh溶液中和至中性。取2滴與fehling試劑 作用，觀察有何現象發生？

現象:產生磚紅色沉澱

解釋：澱粉是葡萄糖的高聚體，澱粉在酸的催化作用下，能發生水解；澱粉的水解過程：先生成分子量較小的糊精（澱粉不完全水解的產物），糊精繼續水解生成麥芽糖（雙糖），最終水解產物是葡萄糖（單糖），其與fehling試劑作用可發生顯色反應。

二、氨基酸及蛋白質的鑑定

氨基酸：含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱，是含有一個鹼性氨基和一個酸性羧基的有機化合物。氨基酸是蛋白質的基本組成單位。

蛋白質：是由氨基酸以酰胺鍵形成的複雜高分子化合物，是生物體的基本組成物質。 實驗目的：

（1）瞭解構成蛋白質的基本結構單位及主要連接方式。

（2）掌握蛋白質和某些氨基酸的顯色反應原理。

（3）學習幾種常用鑑定蛋白質和氨基酸的方法。

（一）茚三酮反應

（1）實驗原理

-氨基酸或含有遊離氨基的蛋白質的水解產物與茚三酮水溶液共熱，能生成藍紫色化合物。這是-氨基酸特有的反應，因此常用於-氨基酸的定性或定量測定。

(2)操作方法

取3支試管，編號後分別加入4滴0.5%的甘氨酸、酪蛋白和蛋白質 溶液，再加入2滴0.1%的茚三酮-乙醇溶液，混合均勻後，將試管放在沸水浴中加熱1～2min，觀察並

比較3支試管顯色的先後次序。

樣品：甘氨酸、酪蛋白和蛋白質

解釋：

（二）雙縮脲反應

（1）實驗原理：尿素加熱至180℃左右，生成雙縮脲並放出一分子氨。雙縮脲在鹼性 環境中能與cu2+結合生成紫紅色化合物，此反應稱為雙縮脲反應。

由於蛋白質分子中有肽鍵，其結構與雙縮脲相似，因此也能發生此反應生成藍色、紫色或紅色的銅鹽配合物。氨基酸因不含肽鍵，故除組氨酸外都不發生此反應。

nh2

—

co

—nh—co—nh2

(雙縮脲）

(2)操作方法：取1支試管，加入10滴蛋白質溶液和15-20滴10%naoh溶液，混合均 勻後，再加入3-5滴5%硫酸銅溶液，邊加邊搖，觀察有何現象。

現象：變成藍色溶液

解釋：尿素加熱至180℃左右，生成雙縮脲並放出一分子氨。雙縮脲在鹼性環境中能與 cu2+結合生成紫紅色化合物，此反應稱為雙縮脲反應。

由於蛋白質分子中有肽鍵，其結構與雙縮脲相似，因此也能發生此反應生成藍色、 紫色或紅色的銅鹽配合物。

（三）黃色反應

（1）實驗原理：幾乎所有的蛋白質與濃硝酸作用產生黃色，黃色物質在鹼性溶液中進一步形成橙紅色。這是因為多數蛋白質分子都含有帶苯環的氨基酸，產生黃色的硝化物。

（2）操作方法：

（a) 取一支試管，加4滴蛋白質溶液和2滴濃硝酸（由於強酸作用，蛋白質出現白色沉澱），然後置於水浴中加熱，沉澱變成黃色，冷卻後，逐滴加入10%naoh溶液至溶液呈 鹼性，觀察顏色的變化。

（b)取一支試管，加4滴0.1%苯酚溶液代替蛋白質，重複上述操作，觀察顏色的變化。 （c)取一支試管，加入少量指甲，再加入5-10滴濃硝酸，放置10min後，觀察指甲的 顏色變化。

（四）醋酸鉛反應

操作方法

取一支試管， 加1 ml 0.5%醋酸鉛溶液，再逐滴加入1%naoh溶液，直到生成的沉澱溶解為止，搖動均勻。再加入5-10滴蛋白質溶液，混合均勻，在水浴上小心加熱，待溶液變成棕黑色時，將試管取出冷卻，再小心加入2 ml濃鹽酸。觀察有何現象產生，並

嗅其味，判斷是什麼物質。

現象：產生大量白色，具有刺激性氣味的氣體 。該氣體是硫化氫氣體

解釋：蛋白質分子中常含有半胱氨酸和胱氨酸，含硫蛋白質在強鹼條件下，可分解形成硫化鈉。硫化鈉和醋酸鉛反應生成黑色的硫化鉛沉澱。若加入濃鹽酸，就生成有臭味的硫化氫氣體。r-sh+2naoh → r-oh+nas+ho 22

na2s+pb+2 →

pbs↓ +2na+ pbs +2hcl→ pbcl+hs↑ 22