Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 1

Визначення деяких органічних речовин та їх властивостей

Мета: ознайомитися з лабораторними методами біохімічного аналізу.

Обладнання і матеріали: штатив з пробірками, градуйовані піпетки, крапельниці, скляні палички, водяна баня, годинник; дистильована вода, концентрована хлоридна кислота, розчин Люголя (1 г йоду та 2 г йодистого калію розчиняють у 15 мл дистильованої води і згодом розбавляють до об’єму 300 мл), соняшникова олія, етиловий спирт, бензол, хлороформ; водяні 10 %-ві розчини питної соди і гідроксиду натрію, а також 1 %-ві розчини сульфату купруму і крохмалю.

Хід роботи

Завдання 1. Виявіть полісахарид крохмаль у реакції з йодом, а також моносахарид глюкозу в реакції з оксидом купруму при розщепленні крохмалю.

1. Пронумеруйте дві пробірки і помістіть до кожної 2 мл розчину крохмалю.

2. У першу пробірку додайте 1-2 краплини розчину Люголя, перемішайте скляною паличкою, нагрійте до зникнення синьо-фіолетового забарвлення, а потім знову охолодіть до його появи.

3. У другу пробірку додайте 2-3 краплини концентрованої хлоридної кислоти, прокип’ятіть її вміст на водяній бані протягом 15 хв, після чого додайте 2 мл розчину гідроксиду натрію, 5 краплин розчину сульфату купруму і знову нагрійте суміш до кипіння.

4. Прослідкуйте за утворенням гідроксиду купруму жовтого кольору або гемоксиду купруму червоного кольору під час взаємодії глюкози, яка утворилася при розщепленні крохмалю, із сульфатом купруму.

5. Результати дослідів запишіть у зошит. Зробіть висновки.

Завдання 2. Вивчіть розчинність жирів у різних розчинниках.

1. Пронумеруйте чотири пробірки і додайте в них по 0,2 мл соняшникової олії.

2. У пробірку № 1 додайте 5 мл дистильованої води, в пробірки № 2, 3 і 4 — відповідно по 5 мл етилового спирту, бензолу і хлороформу.

3. Вміст усіх пробірок енергійно перемішайте. У пробірці № 1 спостерігається утворення нестійкої емульсії з наступним швидким розподілом суміші на два шари; у пробірці № 2 — утворення каламутного розчину внаслідок недостатнього розчинення олії; розчини у пробірках № 3 і 4 майже прозорі.

4. У пробірку № 1 додайте ще 5 мл розчину соди й інтенсивно перемішайте. Спостерігається утворення стійкої емульсії.

5. Результати дослідів запишіть у зошит. Зробіть висновки.

Виконання роботи

До складу клітин входять різні органічні сполуки: ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти тощо. Часто їх молекули мають високу молекулярну масу, тому їх називають макромолекулами.

Ліпіди — переважно гідрофобні органічні сполуки, нерозчинні в воді, але розчиняються у неполярних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні та ін.). Більшість ліпідів — це похідні вищих жирних кислот, спиртів або альдегідів.

Серед ліпідів розрізняють прості та складні. Прості ліпіди побудовані із сполучених між собою залишків жирних кислот (або альдегідів) і спиртів, наприклад жири, воски. Складні ліпіди — сполуки, утворені внаслідок взаємодії молекул простих ліпідів з іншими сполуками (наприклад, ліпопротеїди, гліколіпіди, фосфоліпіди).

Ліпіди виконують такі біологічні функції: енергетичну (у разі повного розщеплення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії); будівельну, або структурну (входять до складу клітинних мембран, нервових волокон тощо); резервну (можуть відкладатись про запас); захисну (захист внутрішніх органів від механічних ушкоджень, а організму — від впливу різких змін температури, регуляторну (ліпідну природу мають стероїдні гормони, вітаміни групи D та деякі інші біологічно активні речовини).

Вуглеводи — це сполуки Карбону, що здебільшого відповідають формулі (СН₂О)_n, де n дорівнює трьом і більше.

Залежно від кількості мономерів, що входять до складу молекул, вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди та полісахариди. Моносахариди можуть містити від 3 (тріози) до 10 (дексози) атомів Карбону. Олігосахариди та полісахариди — полімерні вуглеводи, у яких залишки молекул моносахаридів з’єднані ковалентним (глікозидним) зв’язком. Олігосахариди містять 2-10 моносахаридних ланок, добре розчиняються у воді й мають солодкий присмак. Полісахариди — біополімери, молекулярна маса деяких з них може сягати кількох мільйонів. Вони майже не розчиняються у воді і не мають солодкого присмаку.

Моносахариди здебільшого мають загальну формулу С_nН_2nО_n. Вони можуть містити від 3 до 10 атомів Карбону: тріози (3 атоми Карбону), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декози (10). У природі найпоширеніші гексози та пентози. Прикладами гексоз є глюкоза, фруктоза тощо. Ці сполуки надають солодкий смак плодам, меду, а глюкоза є дуже важливою складовою метаболізму. До пентоз, наприклад, належать рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу відповідно рибонуклеїнових (РНК) і дезоксирибонуклеїнових (ДНК) кислот. Моносахариди добре розчиняються у воді.

Олігосахариди — полімерні вуглеводи, у яких 2-10 моносахаридних ланок з’єднані ковалентними (глікозидними) зв’язками. Зокрема, дисахариди утворені сполученням залишків двох молекул моносахаридів. Приклади дисахаридів: сахароза (буряковий, або тростинний, цукор), лактоза (молочний цукор), трегалоза (грибний цукор). Вони мають солодкий смак і добре розчиняються у воді.

Полісахариди — це біополімери, молекулярна маса деяких з них може сягати кількох мільйонів. Полісахариди відрізняються один від одного не тільки складом мономерів, а й довжиною та ступенем розгалуженості ланцюгів. Одні полісахариди складаються із залишків одного й того самого моносахариду, інші — різних. Приклади полісахаридів: крохмаль, целюлоза, глікоген, пектин, лігнін, хітин та ін. Вони майже не розчиняються у воді і не мають солодкого присмаку.

Функції вуглеводів: енергетична, резервна, будівельна (структурна), транспортна та захисна.

Завдання 1

У першій пробірці в результаті з’єднання крохмалю та розчину люголя з’явилось синє забарвлення, яке зникає при нагріванні. У другій пробірці утворився осад жовтого кольору - гідроксид купруму, що з’явився під час взаємодії глюкози, яка утворилася при розщепленні крохмалю, із сульфатом купруму.

Завдання 2

У пробірці № 1, у, якій знаходились соняшникова олія з дистильованою водою, спостерігаємо утворення нестійкої емульсії з наступним швидким розподілом суміші на два шари. Після додавання соди спостерігаємо утворення стійкої емульсії. У пробірці № 2, у якій знаходились соняшникова олія та етиловий спирт, спостерігаємо утворення каламутного розчину внаслідок недостатнього розчинення олії. У пробірках № 3 (олія і бензол) та № 4 (олія і хлороформ) розчини прозорі. Це свідчить про повне розчинення соняшникової олії у цих розчинниках.