探究斐林试剂和双缩脲试剂的使用条件

郭卫华

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

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。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）

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。

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。

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。

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.