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高中生物实验中酒精的“一剂多用”

作者:夏萍 来源:教研处 点击数: 更新时间:2013-04-15

 

           高中生物实验中酒精的“一剂多用”
 
                                                生物组 
 
 有机化学中,将羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,包含甲醇、乙醇等只含有一个羟基的一元醇,还有含两个羟基的二元醇,多个羟基的多元醇。其中,乙醇,学名酒精,分子式为C2H5OH是一种无色透明、易挥发、易燃烧的液体。在高中生物实验中应用甚为广泛,知识琐碎。在高三复习时,不妨将其所涉及的生物学实验归纳来记。
一、用酒精冲洗多余试剂
“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,应用了显色反应的原理,即各种有机物与相应试剂反应出现一定颜色。其中“脂肪的鉴定”,则利用了苏丹III(或者苏丹IV)为鉴定试剂。制片时,须从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生薄片上滴2-3滴苏丹III染液染色3分钟(或用苏丹IV染液染色1分钟);用吸水纸吸取染液,再滴1-2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去未吸收的染液(浮色);再用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。“低温诱导染色体加倍”实验中,卡诺氏液可溶于体积分数为95%的酒精,剪取诱导处理的根尖,放入卡诺氏液中浸泡0.51小时,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2,以洗去多余的试剂。
二、酒精是一种常用的脱色试剂
在一些以颜色变化为观察对象的实验中,必须将材料中会引起干扰作用的色素除去,即要进行脱色处理以免干扰对实验结果的观察。如在“探究叶绿体在光照下合成淀粉实验”中,将处理过的天竺葵叶片放入盛有95%酒精的小烧杯里,隔水加热,使叶片褪色(破坏和溶解叶片中所含的色素)。这样就可在滴加碘液后,避免对观察叶片颜色变化的干扰。
三、酒精可作为常用的提取试剂
“绿叶中色素的提取和分离”实验原理是绿叶中色素能溶解在无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,如果没有无水乙醇,也可用体积分数为95%的乙醇,但要加入适量的无水碳酸钠,以除去乙醇中的水分,乙醇的强挥发性,建议研磨要迅速,将滤液收集到试管中后,须及时用棉塞将试管口塞严。
DNA的粗提取和鉴定”实验中,利用DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精的原理,可以用95%酒精将DNA与蛋白质进一步地分离提纯。
四、酒精是常用的固定剂
盐酸能够使植物细胞的细胞壁软化,并使细胞间的中胶层物质溶解,从而达到分离细胞的目的。酒精的作用是固定蛋白质,使细胞的原生质凝固,不发生变化,固定细胞的分裂相,以尽可能保持原来的结构供观察。“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,装片制作的第一步:剪取洋葱根尖2-3mm,立即放入盛有15%盐酸和95%酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5分钟,目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,杀死细胞,便于染色剂进入细胞染色。
酒精也可与其它试剂混合成复合固定剂,如卡诺固定液就是由无水酒精3份:冰醋酸1份配制而成,适用于一般植物组织和细胞的固定,如“低温诱导染色体的加倍”和“土壤中小动物丰富度的调查”都应用到了此原理。
 五、酒精作为常用的消毒剂
酒精是常用的外用消毒药,具有消毒杀菌作用,常用于皮肤创伤清洗、注射、输血、抽血以及手术前皮肤的消毒等。不同浓度的酒精其用途和作用也不同。70%~75%浓度杀菌作用最强,此浓度的酒精与细菌的渗透压近似,在细菌表面蛋白未变性前能不断地向菌体内部渗入,使细菌所有蛋白脱水、变性凝固,最终杀死细菌,以达到消毒杀菌的目的。浓度低于70%,则渗透性降低,达不到灭菌消毒目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时,就可能使得菌体表面迅速凝固,形成一层薄膜,阻止了酒精继续向菌体内部渗透,等到条件适宜,薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在高浓度下,酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强,但其消毒杀菌的效果也就越差。
六、酒精可作为燃烧剂
酒精是富含能量的有机物,燃烧能产生大量的热量,目前酒精可以代替汽油作燃料,是一种可再生能源。在各学校的实验室作为酒精灯加热的优质染料——工业酒精而得到广泛应用。生物实验中的许多生物化学反应都需要加热,如还原糖的鉴定、有关酶特性的一系列验证性实验、DNA的粗提取与鉴定实验等。
另外,在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”试验中,涉及到无氧呼吸产物酒精的检测问题,即用橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
总之,酒精作为生物实验常用试剂之一,只有全面理解其作用才能在实验中更好地发挥其效用。
 
 
 
(责任编辑:教研处)
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