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酒精在生物實驗中的作用總結
酒精在生物實驗中的作用
摘要:酒精是生物實驗常使用的重要試劑,在不同生物實驗中作用各不相同。本文從四個方面舉例說明其在生物實驗中的作用。
關鍵詞: 酒精,有機溶劑,固定劑,消毒劑,燃燒劑
酒精是一種易燃、易揮發(fā)的無色透明液體,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略帶刺激性。它是乙醇的俗稱,分子式C2H5OH,能與水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。是生物實驗經(jīng)常使用的重要試劑,在不同實驗中酒精的作用不盡相同,歸納起來酒精在生物實驗中的作用有以下四個方面。
1.有機溶劑
酒精是能與水和大多數(shù)有機溶劑混溶的親水性和脂溶性有機溶劑,是實驗室常用的溶劑。其特點是在常溫常壓下呈液態(tài),具有較大的揮發(fā)性,在溶解過程中,溶質與溶劑的性質均無改變。親水性的成分除蛋白質、粘液質、果膠、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。難溶于水的親脂性成分,在乙醇中的溶解度也較大。因此,利用酒精的這種特性在生物實驗中常有下面幾種用途。
1.1 脫色劑
酒精是一種常用的脫色試劑。在一些以顏色變化為觀察對象的實驗中,必須將材料中會引起干擾作用的色素除去,即要進行脫色處理以免干擾對實驗結果的觀察。如在“探究葉綠體在光照下合成淀粉實驗”中,將處理過的天竺葵葉片放入盛有酒精的小燒杯里,隔水加熱,使葉片褪色(破壞和溶解葉片中所含的色素)。這樣就可在滴加碘液后,避免對觀察葉片顏色變化的干擾。
1.2 漂洗劑
酒精是良好的有機漂洗劑。材料經(jīng)染色或相應處理后會有一些染料或物質附著在其表面,必須將材料表面的浮色等清洗掉才能避免對后續(xù)實驗步驟以及實驗結果觀察的干擾。對于不溶于水的物質需用酒精漂洗。如在“脂肪的鑒定實驗”中,用蘇丹Ⅲ染液對脂肪組織進行染色后,可用體積分數(shù)為50%的酒精來沖洗浮色,以免干擾對細胞內脂肪顆粒的觀察。因為50%酒精對脂肪組織沒有破壞作用并且容易揮發(fā),且蘇丹Ⅲ染料在酒精溶解度較高,所以用50%的酒精作為洗去浮色的漂洗劑。
1.3 提取劑和層析劑
酒精的溶解性能比較好,對細胞的穿透能力較強。能夠溶解各種色素和蛋白質等物質,且酒精無毒,方便操作,可用酒精作為提取和分離物質的試劑。在“綠葉中色素的提取和分離實驗”中,可以用酒精作為提取色素的試劑。利用各種色素在層析液中溶解度的'不同,使色素隨層析液在濾紙上因擴散速度差異而分離。用醫(yī)用酒精(體積分數(shù)為95%的酒精)作為層析液分離各種色素。在“DNA的粗提取與鑒定實驗”中,采用酒精沉淀法,利用DNA不溶于酒精,而蛋白質、脂肪及磷脂等能溶解其中,可以進一步提出含雜質較少的DNA絲狀物。
2.固定劑
酒精的脫水能力比較強,又能使蛋白質變性硬化組織。是一般固定液中不可缺少的成分。用其作為簡單固定劑使用時,常用于組織制片固定劑或組織保存劑。如在“觀察植物細胞有絲分裂實驗”中, 一般采用質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精按體積比1:1混合而成的藥液作為解離試劑。鹽酸能夠使洋蔥細胞的細胞壁軟化,并使細胞間的中膠層物質溶解,從而達到分離細胞的目的。酒精的作用是固定蛋白質,使細胞的原生質凝固,不發(fā)生變化,固定細胞的分裂相,以盡可能保持原來的結構供觀察。酒精也可與其它試劑混合成復合固定劑,如卡諾固定液就是由無水酒精3份:冰醋酸1份配制而成,適用于一般植物組織和細胞的固定,常用于根尖、花藥壓片及子房石蠟切片等。
3.消毒劑
酒精是常用的外用消毒藥,具有消毒殺菌作用,常用于皮膚創(chuàng)傷清洗、注射、輸血、抽血以及手術前皮膚的消毒等。不同濃度的酒精其用途和作用也不同。70%~75%濃度殺菌作用最強,此濃度的酒精與細菌的滲透壓近似,在細菌表面蛋白未變性前能不斷地向菌體內部滲入,使細菌所有蛋白脫水、變性凝固,最終殺死細菌,以達到消毒殺菌的目的。濃度低于70%,則滲透性降低,達不到滅菌消毒目的。高于體積分數(shù)為75%濃度的酒精與細菌接觸時,就可能使得菌體表面迅速凝固,形成一層薄膜,阻止了酒精繼續(xù)向菌體內部滲透,等到條件適宜,薄膜內的細胞可能將薄膜沖破而重新復活。在高濃度下,酒精迅速凝固蛋白質的作用往往隨著其濃度升高而增強,但其消毒殺菌的效果也就越差。
4.燃燒劑
酒精是富含能量的有機物,燃燒能產生大量的熱量,目前酒精可以代替汽油作燃料,是一種可再生能源。在各學校的實驗室作為酒精燈加熱的優(yōu)質染料——工業(yè)酒精而得到廣泛應用。生物實驗中的許多生物化學反應都需要加熱,如還原糖的鑒定、有關酶特性的一系列驗證性實驗、DNA的粗提取與鑒定實驗等。
酒精作為生物實驗常用試劑之一,只有全面理解其作用才能在實驗中更好地發(fā)揮其效用。
高中生物解題技巧:簡答題解題過程
解答高中生物學簡答題的過程是應用知識的過程,它基本上屬于從已知到未知的過程。所以它與獲取新知識的過程并不完全相同。從思維學上分析,解答問題的過程包括概括、聯(lián)想、回憶、判斷和作答五個環(huán)節(jié)。下面以一道題的解答過程為例加以說明。例用帶有一個小孔的隔板把水槽分成左右兩室,把磷脂分子引入隔板小孔,使之成為一層薄膜,水槽左室加入鉀離子濃度較低的溶液,右室加入鉀離子濃度較高的溶液。(1)在左、右兩室分別插人正、負電極,結果發(fā)現(xiàn)鉀離子不能由左室進入右室,原因是。(2)若此時在左室加入少量纈氨霉素(多肽),結果發(fā)現(xiàn)鉀離子可以由左室進入右室,原因是。(3)若此時再將電極取出,結果鉀離子又不能由左室進入右室,原因是 。(4)上述實驗證明 。
1.概括就是對題目所提供的材料進行歸納、提煉。從而找出問題的焦點的過程,找準焦點是正確解題的基礎。通過對上例中實驗步驟、實驗現(xiàn)象及所提出的問題的分析、歸納,可提煉出問題的焦點是鉀離子逆濃度梯度運動所需的條件。
2.聯(lián)想就是從問題的焦點出發(fā),找出與所學知識的聯(lián)系,進而確定問題與知識的結合點。找準結合點是解題成功的關鍵一步,在上例中,問題與知識的結合點就是物質進入細胞的三種形式中的主動運輸。
3.回憶就是要找出結合點知識的具體內容。對于上例,就是要回憶主動運輸?shù)脑,即在提供能量且有載體協(xié)助的情況下,被選擇吸收的物質從低濃度的一邊運輸?shù)礁邼舛鹊囊贿叀?/p>
4.判斷就是根據(jù)有關理論知識對試題中的問題進行判別論斷。在(1)中不能完成主動運輸是缺少載體。在(3)中不能完成主動運輸是缺少能量。由于(2)具備了能量和載體,所以能完成主動運輸。
5.作答就是使用規(guī)范的生物學術語和簡明扼要的語言敘述問題的答案。上例答案:(1)磷脂膜上沒有載體,鉀離子不能通過主動運輸由左室進入右室;(2)鉀離子利用纈氨霉素作載體,并由電極板提供能量,通過主動運輸由左室進入右室;(3)缺少能量,不能進行主動運輸;(4)主動運輸?shù)奶攸c是需要載體,消耗能量,物質從低濃度到達高濃度。
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