BÀI 7 - THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

PHẦN I. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

I. CHUẨN BỊ

- Dụng cụ: Ống nghiệm, đèn cồn, ống nhỏ giọt, cốc thuỷ tinh, máy sấy, kéo, cân điện tử, cối sứ, chày sứ, giấy lọc.

- Hoá chất: Dung dịch Benedict, Lugol, CuSO4 1%, NaOH 10%, Sudan III, AgNO3, BaCl2, Mg(NH4)2, (NH4)2C2O4, picric acid bão hoà, nước cất, rượu trắng.

- Mẫu vật: Củ khoai tây, trứng gà, quả chín (nho, chuối,...), hạt lạc (đậu phộng), lá cây tươi.

II. CÁCH TIẾN HÀNH

1. Quan sát để trải nghiệm

Câu 1: Từ những tình huống sau đây, em hãy xác định vấn đề được nêu ra trong mỗi trường hợp và đặt ra các câu hỏi giả định cho tình huống mà em quan sát được.

a. Khi mệt mỏi, người ta có thể ăn các loại quả chín (nho, chuối,…) sẽ cảm thấy đỡ mệt mỏi.

b. Để chế tạo hồ dán tinh bột tại nhà, người ta có thể dùng gạo, bột mì,…

c. Khi ăn quá nhiều các loại thực phẩm như thịt, cá, trứng, sữa,… sẽ có nguy cơ mắc bệnh Gout.

d. Người ta thường sử dụng hạt lạc hoặc mè, đậu nành,… để làm nguyên liệu sản xuất dầu thực vật.

e. Lá tươi để lâu ngày sẽ dần bị héo và khô.

g. Ăn nhiều các loại rau củ giúp cơ thể tăng cường sức đề kháng, cung cấp vitamin,…

2. Đề xuất giả thuyết và phương án chứng minh giả thuyết

Câu 1: Hãy đề xuất các giả thuyết để giải thích cho các vấn đề đã nêu và đề xuất phương án kiểm chứng cho mỗi giả thuyết đó.

3. Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết

a. Thí nghiệm xác định sự có mặt của glucose trong tế bào

- Bước 1: Bóc vỏ 4-5 quả nho (hoặc một quả chuối), cắt nhỏ và đặt vào cối sứ.

- Bước 2: Nghiền nhỏ với 10 mL nước cất, sau đó lọc để lấy dịch lọc.

- Bước 3: Cho dịch lọc vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch Benedict, và đun trên ngọn lửa đèn cồn trong 3-5 phút.

- Bước 4: Quan sát kết quả thí nghiệm.

b. Thí nghiệm xác định sự có mặt của tinh bột trong tế bào

- Bước 1: Gọt vỏ củ khoai tây, cắt nhỏ và đặt vào cối sứ.

- Bước 2: Nghiền mẫu khoai tây với 10 mL nước cất, sau đó lọc để lấy dịch lọc.

- Bước 3: Cho dịch lọc vào ống nghiệm và thêm vài giọt dung dịch Lugol.

- Bước 4: Quan sát kết quả thí nghiệm.

c. Thí nghiệm xác định sự có mặt của protein trong tế bào

- Bước 1: Đập một quả trứng gà, chiết lấy lòng trắng và cho vào cốc thuỷ tinh. Thêm 0,5 L nước cất và 3 ml NaOH 10%, khuấy đều để có dung dịch lòng trắng trứng.

- Bước 2: Lấy 10-15 ml dung dịch này vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch CuSO4 1% và lắc đều.

- Bước 3: Quan sát kết quả thí nghiệm.

d. Thí nghiệm xác định sự có mặt của lipid trong tế bào

- Bước 1: Nghiền nhỏ hạt lạc với một ít rượu và lọc để lấy dịch.

- Bước 2: Cho 2 mL dịch lọc vào ống nghiệm và thêm vài giọt dung dịch Sudan III.

- Bước 3: Quan sát kết quả thí nghiệm.

Chú ý: Nếu không có Sudan III, có thể dùng nước cất để quan sát hiện tượng nhũ tương hoá lipid thành các giọt màu trắng sữa.

e. Thí nghiệm xác định sự có mặt của nước trong tế bào

- Bước 1: Cắt lá cây tươi thành từng mảnh nhỏ và cân khối lượng.

- Bước 2: Sấy mẫu lá tươi trong máy sấy khoảng 15-20 phút cho đến khi khô.

- Bước 3: Cân lại và ghi lại khối lượng sau khi sấy khô.

- Bước 4: So sánh khối lượng của lá cây trước và sau khi sấy.

g. Thí nghiệm xác định sự có mặt của một số nguyên tố khoáng trong tế bào

- Bước 1: Giã nhuyễn 10 g lá cây tươi trong cối sứ với 15 mL nước cất.

- Bước 2: Đun sôi khối chất thu được trong 15-20 phút, sau đó lọc và lấy dịch chiết. Thêm khoảng 10 mL nước cất vào dịch.

- Bước 3: Chuẩn bị năm ống nghiệm và đánh số từ 1 đến 5. Đổ từ 3-4 mL dịch chiết vào mỗi ống nghiệm.

- Bước 4: Nhận biết các nguyên tố khoáng:

  + Ống nghiệm 1: Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO3.

  + Ống nghiệm 2: Nhỏ vài giọt dung dịch Mg(NH4)2.

  + Ống nghiệm 3: Nhỏ vài giọt dung dịch (NH4)2C2O4.

  + Ống nghiệm 4: Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl2.

  + Ống nghiệm 5: Nhỏ vài giọt dung dịch C6H2(NO2)3OH bão hòa.

- Bước 5: Quan sát kết quả thí nghiệm.

4. Thảo luận dựa trên kết quả thí nghiệm

Câu 1: Các nhóm mô tả kết quả quan sát được và đưa ra kết luận giả thuyết đúng/sai. Từ đó, kết luận vấn đề nghiên cứu.

 5. Báo cáo kết quả thực hành

BÁO CÁO: KẾT QUẢ THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH

1. Mục đích thực hiện đề tài

• Xác định (định tính) được một số thành phần hóa học có trong tế bào.

2. Mẫu vật, hóa chất

• Mẫu vật: Củ khoai tây, trứng gà, các loại quả chín (nho, chuối,…), hạt lạc (đậu phộng), lá cây còn tươi.
• Hóa chất: Dung dịch Benedict, Lugol, CuSO₄ 1%, NaOH 10%, Sudan III, AgNO₃, BaCl₂, magnesium ammonium (Mg(NH₄)₂), ammonium oxalate (NH₄)₂C₂O₄), picric acid bão hòa (C₆H₂(NO₂)₃OH), nước cất, rượu trắng,…

3. Phương pháp nghiên cứu

* Kết hợp phương pháp quan sát và làm việc trong phòng thí nghiệm.

* Tiến hành các thí nghiệm theo tiến trình SGK trang 34, 35:

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của glucose trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của tinh bột trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của protein trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của lipid trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của nước trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của một số nguyên tố khoáng trong tế bào.

4. Báo cáo kết quả nghiên cứu

a. Giải thích kết quả quan sát được trong các thí nghiệm xác định sự có mặt của glucose, tinh bột, protein, lipid trong tế bào.

- Glucose: Nho hoặc chuối chứa glucose. Trong môi trường kiềm và nhiệt độ cao, glucose khử ion Cu2+ (màu xanh dương) thành Cu2O (kết tủa màu đỏ gạch).

- Tinh bột: Khoai tây chứa nhiều tinh bột, bao gồm Amylose và Amylopectin. Amylose có cấu trúc xoắn lò xo, khi phản ứng với iod, iod được giữ lại trong cấu trúc này bằng liên kết hydrogen, làm cho dung dịch có màu xanh.

- Protein: Trong lòng trắng trứng chứa nhiều protein. Trên môi trường kiềm, ion Cu2+ phản ứng với nguyên tử nitơ trong liên kết peptide của protein, tạo ra màu tím nhạt, chỉ ra sự hiện diện của protein.

- Lipid: Trong lạc có chứa nhiều lipid. Khi thử với chất nhuộm Sudan III, chất này liên kết với chất béo và gây ra hiện tượng phân tách thành giọt nhỏ (hiện tượng nhũ tương hóa), chỉ ra sự có mặt của lipid.

Các phản ứng này được sử dụng để xác định và phân biệt các loại chất này trong các mẫu sinh học khác nhau.

b. Giải thích kết quả thí nghiệm sự có mặt của nước trong tế bào

- Khi sấy lá cây tươi bằng máy sấy, nhiệt độ cao làm nước trong lá cây bốc hơi, dẫn đến giảm khối lượng của lá cây theo thời gian sấy do mất nước.

 c. Giải thích kết quả thí nghiệm xác định sự có mặt của một số nguyên tố khoáng trong tế bào. Viết phương trình phản ứng.

Phương trình phản ứng:

1. Cl^- + AgNO₃                         →      NO₃ + AgCl

2. Mg(NH₄)₂ + PO₄^3-                 →      NH₄MgPO₄

3. Ca²⁺ + (NH₄)₂C₂O₄                →      CaC₂O₄ + 2NH₄

4. BaCl₂ + SO₄^2-                        →      BaSO₄ + 2Cl^-

5. C₆H₂(NO₂)₃OH + K⁺             →      C₆H₂(NO₂)₃OK + H⁺

5. Kết luận và kiến nghị

- Kết luận: Trong tế bào có nhiều thành phần hóa học như glucose, lipid, protein, nước, một số chất khoáng,...

- Kiến nghị: Mở rộng thí nghiệm trên nhiều đối tượng hơn.

PHẦN II. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

II. CÁCH TIẾN HÀNH

1. Quan sát để trải nghiệm

Câu 1:

2. Đề xuất giả thuyết và phương án chứng minh giả thuyết

Câu 1: 

3. Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết

4. Thảo luận dựa trên kết quả thí nghiệm

Câu 1: 

 5. Báo cáo kết quả thực hành

BÁO CÁO: KẾT QUẢ THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH

1. Mục đích thực hiện đề tài

• Xác định (định tính) được một số thành phần hóa học có trong tế bào.

2. Mẫu vật, hóa chất

• Mẫu vật: Củ khoai tây, trứng gà, các loại quả chín (nho, chuối,…), hạt lạc (đậu phộng), lá cây còn tươi.
• Hóa chất: Dung dịch Benedict, Lugol, CuSO₄ 1%, NaOH 10%, Sudan III, AgNO₃, BaCl₂, magnesium ammonium (Mg(NH₄)₂), ammonium oxalate (NH₄)₂C₂O₄), picric acid bão hòa (C₆H₂(NO₂)₃OH), nước cất, rượu trắng,…

3. Phương pháp nghiên cứu

* Kết hợp phương pháp quan sát và làm việc trong phòng thí nghiệm.

* Tiến hành các thí nghiệm theo tiến trình SGK trang 34, 35:

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của glucose trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của tinh bột trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của protein trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của lipid trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của nước trong tế bào.

  - Thí nghiệm xác định sự có mặt của một số nguyên tố khoáng trong tế bào.

4. Báo cáo kết quả nghiên cứu

a. Giải thích kết quả quan sát được trong các thí nghiệm xác định sự có mặt của glucose, tinh bột, protein, lipid trong tế bào.

- Glucose: Nho hoặc chuối chứa glucose. Trong môi trường kiềm và nhiệt độ cao, glucose khử ion Cu2+ (màu xanh dương) thành Cu2O (kết tủa màu đỏ gạch).

- Tinh bột: Khoai tây chứa nhiều tinh bột, bao gồm Amylose và Amylopectin. Amylose có cấu trúc xoắn lò xo, khi phản ứng với iod, iod được giữ lại trong cấu trúc này bằng liên kết hydrogen, làm cho dung dịch có màu xanh.

- Protein: Trong lòng trắng trứng chứa nhiều protein. Trên môi trường kiềm, ion Cu2+ phản ứng với nguyên tử nitơ trong liên kết peptide của protein, tạo ra màu tím nhạt, chỉ ra sự hiện diện của protein.

- Lipid: Trong lạc có chứa nhiều lipid. Khi thử với chất nhuộm Sudan III, chất này liên kết với chất béo và gây ra hiện tượng phân tách thành giọt nhỏ (hiện tượng nhũ tương hóa), chỉ ra sự có mặt của lipid.

Các phản ứng này được sử dụng để xác định và phân biệt các loại chất này trong các mẫu sinh học khác nhau.

b. Giải thích kết quả thí nghiệm sự có mặt của nước trong tế bào

- Khi sấy lá cây tươi bằng máy sấy, nhiệt độ cao làm nước trong lá cây bốc hơi, dẫn đến giảm khối lượng của lá cây theo thời gian sấy do mất nước.

 c. Giải thích kết quả thí nghiệm xác định sự có mặt của một số nguyên tố khoáng trong tế bào. Viết phương trình phản ứng.

Phương trình phản ứng:

1. Cl^- + AgNO₃                         →      NO₃ + AgCl

2. Mg(NH₄)₂ + PO₄^3-                 →      NH₄MgPO₄

3. Ca²⁺ + (NH₄)₂C₂O₄                →      CaC₂O₄ + 2NH₄

4. BaCl₂ + SO₄^2-                        →      BaSO₄ + 2Cl^-

5. C₆H₂(NO₂)₃OH + K⁺             →      C₆H₂(NO₂)₃OK + H⁺

5. Kết luận và kiến nghị

- Kết luận: Trong tế bào có nhiều thành phần hóa học như glucose, lipid, protein, nước, một số chất khoáng,...

- Kiến nghị: Mở rộng thí nghiệm trên nhiều đối tượng hơn.