實驗二十六

糖、脂類、氨基酸和蛋白質的性質

【實驗目的】

1.熟悉單糖、二糖和多糖的性質；

2.掌握主要糖類的鑒別；

3.掌握油脂的化學性質；

4.掌握氨基酸和蛋白質的化學性質及其鑒別方法。

【實驗原理】

單糖均有還原性質，二糖分子中有半縮醛羥基者亦有還原性，所以能還原班乃德試劑等。還原糖與鹽酸苯肼生成的糖脎是結晶，難溶于水，糖脎生成的速度和結晶形狀以及熔點均因糖的不同而異，因此可利用糖脎的生成鑒別各種糖。糖類在濃硫酸或濃鹽酸作用下，能與酚類化合物縮合成有色物質。如與α-萘酚作用產生紫紅色，叫做莫利許試驗。反應十分復雜，但可利用此法檢出糖類。

果糖（酮糖）可與間苯二酚的鹽酸溶液作用，溶液加熱后很快變成鮮紅色，稱為西里瓦諾夫試驗。多糖無還原性，但在酸存在下，加熱水解后可產生多個分子的單糖，因而對班乃德試劑也起反應。隨淀粉分子的逐步水解，溶液與碘液作用所呈顏色由藍變紫到紅。最后，溶液對碘液不再顯色時為水解終點。

油脂一般不溶于水，但在膽鹽的乳化作用下，油脂微粒能較為穩(wěn)定地分散在水中形成乳濁液。油脂一般都是甘油與高級脂肪酸所呈的酯，油脂在堿性溶液中能水解成為甘油和高級脂肪酸的鹽——肥皂，這一水解稱為皂化。油脂皂化所得的甘油溶于水，而肥皂在水中則形成膠體溶液，但加入飽和食鹽后，肥皂就被鹽析而出，由此可以將甘油與肥皂分開。油脂的皂化液若用無機酸酸化則析出固體高級脂肪酸，若與鈣、鎂等金屬鹽類作用，則生成不溶于水的鈣肥皂或鎂肥皂。肥皂不適用于硬水就是這個原因。油脂的不飽和性可通過借溴的四氯化碳溶液來檢出，這是時由于溴加成到組成油脂的不飽和脂肪酸的雙鍵上而使其褪色。

α-氨基酸與茚三酮的水合物在水溶液中加熱時，被氧化分解生成比原來α-氨基酸少一個碳原子的醛，并放出一分子二氧化碳和一分子氨，同時茚三酮被還原成仲醇，與所生產的氨生成具有藍紫色的化合物。

蛋白質是含氮的極其復雜的生物高分子。在酸、堿或酶的作用下，單純蛋白質發(fā)生水解，其最終產物是α-氨基酸。蛋白質中的某些氨基酸的特殊基團可以與某些化學試劑作用呈現(xiàn)出各種顏色反應，這種呈色反應可以作為蛋白質或氨基酸的定性和定量根據(jù)。

【儀器材料】

小試管10支、大試管1支、燒杯（150

mL）1個、燒杯（400

mL）2個、酒精燈1只，白瓷滴板1塊、帶有長玻璃管的軟木塞1支。

【試劑藥品】

2%葡萄糖、2%果糖、2%麥芽糖、2%蔗糖、2%淀粉、3mol/L硫酸、鹽酸苯肼-醋酸鈉溶液、10%碳酸鈉、碘液、濃硫酸、班乃德試劑、紅色石蕊試紙、西里瓦諾夫試劑、棉子油、40%氫氧化鈉溶液、乙醇、飽和食鹽水、0.1%苯酚溶液、蛋白質溶液、米倫試劑、10%鹽酸溶液、10%三氯乙酸溶液、1%甘氨酸、0.2%茚三酮。

【實驗步驟】

（一）糖的化學性質

1.糖的還原性：

取試管4支，各加入班乃德試劑[1]1

mL，再分別加入2%葡萄糖、2%果糖、2%麥芽糖和2%蔗糖[2]的溶液各2滴，在沸水浴中加熱2~3

min，待溶液自行冷卻后觀察結果。

2.糖脎的生成試管2支，分別加入2%葡萄糖和2%果糖溶液各1

mL，再加入新配制的鹽酸苯肼-醋酸鈉[3]溶液1

mL，將2支試管搖勻后，置于沸水浴中加熱30

min，取出所有的試管，讓它們自行冷卻（為什么？），此時就有黃色結晶生成[4]。取少量結晶在顯微鏡下觀察糖脎結晶的形狀。

3.顏色反應

（1）莫利許試驗：取試管4支，分別加入2%葡萄糖、2%果糖、2%蔗糖、2%淀粉溶液各1

mL，然后加入新配制的莫利許試劑（α-萘酚的酒精溶液）2滴，混勻后，將每支試管傾斜，沿管壁徐徐加入濃硫酸0.5~1

mL。將試管靜置，觀察在兩液界面間出現(xiàn)紫紅色環(huán)。數(shù)分鐘后，若如無紫色生成，可在水浴中溫熱后再進行觀察。

（2）西里瓦諾夫試驗：取試管4支，各加入西里瓦諾夫試劑（間苯二酚的鹽酸溶液）1

mL，然后在三個試管中分別加入2%葡萄糖、2%果糖和2%蔗糖溶液各5滴，第四支試管留作對照，將4支試管搖勻后，同時放在水浴中加熱2

min，比較各管出現(xiàn)顏色的順序。

4.蔗糖的水解

取試管2支，各加入2%蔗糖溶液1

mL，然后于1支試管中加入3

mol/L硫酸2滴，將此試管放在沸水浴中加熱5~10

min，冷卻后，加入10%的Na2CO3至溶液呈堿性（紅色石蕊試紙變藍）。將兩支試管各加班乃德試劑10滴，并放在沸水浴中加熱3~4

min，觀察兩支試管的實驗結果。

5.淀粉的性質

（1）與碘液作用：取1支試管加2%淀粉溶液10滴，加碘液1滴，顯何色？將溶液直接在酒精燈上加熱，有何現(xiàn)象？再放冷，又有什么變化？

（2）水解反應：取試管1支，加2%淀粉溶液2

mL，再加入濃硫酸3滴，在水浴中加熱煮沸10~15

min，加熱時，每隔1~2

min，用吸管吸出1滴反應液滴在白瓷滴板上，加碘液1滴，觀察結果。待反應液與碘液不再顯色時，再加熱煮沸2~3

min，放冷，反應液用10%Na2CO3溶液中和后（用石蕊試紙檢驗），再加入班乃德試劑5~10滴，將試管放在水浴中煮沸2~3

min，觀察結果。

（二）油脂的皂化

取棉子油5滴，置于大試管中，加入乙醇和40%氫氧化鈉溶液各3

mL，然后在試管口塞上一個帶有長玻璃管的軟木塞，并將試管放入水浴中加熱回流45

min。待試管稍冷后將已皂化完全[5]的溶液倒入盛有4

mL飽和食鹽水的小燒杯中，邊到邊攪拌，此時有肥皂析出。如肥皂尚未析出，可將溶液冷卻即凝結成肥皂。

（三）氨基酸的性質

在一試管中，加入1%甘氨酸20滴，再加入0.2%茚三酮5滴，搖勻，在廢水中加熱3~5

min，觀察溶液顏色有何變化。

（四）蛋白質的性質

1.茚三酮反應[6]：

在1支試管中加入蛋白質溶液10滴，然后加0.2%茚三酮溶液3滴，在沸水浴中加熱5~10

min，觀察溶液顏色變化。

2.米倫反應[7]：

取2支試管，在1支試管中加入0.1%苯酚溶液3滴，在另一支試管中加入蛋白質溶液3滴，然后在兩管中加入米倫試劑（汞或亞汞的硝酸鹽和亞硝酸鹽）3滴，此時在蛋白質溶液試管中有白色沉淀生成。將兩支試管放在沸水中加熱，注意兩管中的有何顏色有何變化。

【思考題】

1.何謂還原糖和非還原糖？

2.區(qū)別下列化合物：果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉。

3.什么是油脂？自然界中的油脂主要含有什么成分？

4.寫出三種含硫的α-氨基酸的結構式及其名稱。

【附注】

[1]

班乃德（Benedict）試劑，簡稱班氏試劑，是經過改良的斐林試劑。它的主要成分為硫酸銅、檸檬酸鈉和和碳酸鈉。班氏試劑較斐林試劑穩(wěn)定，與還原糖的作用極為靈敏。班乃德（Benedict）試劑，簡稱班氏試劑，是經過改良的斐林試劑。它的主要成分為硫酸銅、檸檬酸鈉和和碳酸鈉。班氏試劑較斐林試劑穩(wěn)定，與還原糖的作用極為靈敏。

[2]

所用蔗糖必須非常純凈，否則如含有還原糖仍可與班乃德試劑反應。

[3]

苯肼難溶于水，而鹽酸苯肼-醋酸鈉的混合液可起復分解反應生成苯肼醋酸鹽，結果溶解難度增大，有利于苯肼與糖生成糖脎的反應。再者，醋酸鈉在此尚可起到緩沖的作用，調節(jié)pH=4~6，有利于糖脎的生成，因苯肼可溶于強酸。

[4]

如果在煮沸過程中溶液濃縮，則溶液將呈現(xiàn)淡紅色而無結晶生成，須用水稀釋后才生成結晶。

[5]

試驗皂化是否完全，可取1滴反應液置于一小試管中，加4

mL熱蒸餾水，如無油滴析出，則便是皂化已完全，可停止回流。反之，則需要繼續(xù)回流，直至棉子油完全皂化為止。

[6]

蛋白質中α-氨基酸能夠與茚三酮的水合物在水溶液中加熱時即產生藍色的化合物。此反應是所有α-氨基酸共有的反應，非常靈敏，即使α-氨基酸的水溶液稀釋至1:1500000亦能呈現(xiàn)顏色。

[7]

米倫試劑是汞或亞汞的硝酸鹽和亞硝酸鹽，此外還含有過量的硝酸和少量的亞硝酸。它能與酚類化合物產生顏色反應。因為大多數(shù)蛋白質分子中均含有酪氨酸殘基，而酪氨酸有酚的結構，因此也能與米倫試劑作用，先生成白色沉淀，加熱時變紅。