與還原糖鑒定實驗相關結論的驗證

周金成　陳維

1 研究背景

還原糖鑒定是高中生物重要的驗證實驗之一，也是各種類型考試的熱點之一。由此就產生了很多值得思考的問題：可以用甘蔗為材料進行還原糖的鑒定嗎？我們日常吃的白砂糖可以用來做還原糖實驗嗎？不同溫度的水浴加熱對實驗現象是否有影響呢？筆者進行了相關實驗，希望實驗結果能為還原糖鑒定實驗教學提供參考。

2 實驗探究

探究1：甘蔗、白砂糖能作為實驗材料，進行還原糖鑒定嗎？

甘蔗不能進行還原糖鑒定實驗是高中生物學試卷中的高頻當點之一。命題人和教師普遍認為雖然甘蔗榨汁后的汁液顏色不影響實驗現象的觀察，但甘蔗汁的糖分主要是蔗糖，蔗糖不是還原糖，因此應該觀察不到磚紅色沉淀出現。查閱資料可知：在甘蔗中，蔗糖從甘蔗莖的韌皮部運輸后，進入質外體中水解為葡萄糖和果糖，以維持韌皮部和質外體的蔗糖濃度梯度。細胞伸長過程中需要將蔗糖轉化為單糖。由上面的資料可以看出，甘蔗中是有還原糖存在的，這些還原糖會與斐林試劑在50～60 ℃水浴中產生磚紅色沉淀嗎？經探究后，得到的實驗結果見表1。

從實驗結果，可以看出：以甘蔗和白砂糖為材料進行還原糖鑒定實驗結果是藍色，看不到磚紅色沉淀現象，說明甘蔗和白砂糖都不適合作為還原糖鑒定實驗的材料。難道甘蔗和蔗糖中沒有還原糖成分嗎？在接下來的探究中，學生可以找到答案。

探究2：不同水浴溫度對實驗結果的影響。

在人教版高中生物教材《必修1·分子與細胞》中，關于水浴操作的要求是“將試管放入盛有50～60 ℃溫水中加熱約2 min”。在蘇教版高中生物教材《必修1·分子與細胞》中關于水浴的操作的要求是“向三只試管中分別加入2 mL斐林試劑，隔水加熱2 min，觀察并記錄溶液顏色的變化情況”。前者對水浴溫度有明確的要求，后者卻沒有，不同水浴的溫度會不會產生不同的實驗結果呢？筆者嘗試探究50～60 ℃或沸水浴兩種不同的水浴溫度對實驗結果的影響（表2）。

從實驗結果中，可以看出：以蘋果為材料，兩種不同水浴溫度條件都產生了磚紅色沉淀，說明在50～60℃或沸水浴兩種不同的水浴溫度對實驗結果沒有影響。以甘蔗和白砂糖為材料，沸水實驗現象不再是藍色而是黑色，原因是藍色的Cu（OH）2在沸水浴條件下快速分解產生黑色的CuO，說明要驗證甘蔗和白砂糖是否適合作為還原糖材料最好還是用50～60 ℃水浴加熱。

在實驗的過程中，筆者發現2個很容易被忽視的現象。① 在以白砂糖為材料的一組中，在沸水浴的條件下還是有少量肉眼可見的磚紅色沉淀顆粒出現，但由于量少很容易被黑色CuO掩蓋不易觀察到。這說明白砂糖中還是有少量的還原糖存在。② 將甘蔗組、白砂糖組的實驗結果和清水組對照，可以看出清水組中的黑色最深，甘蔗組和白砂糖組都是黑中略顯磚紅色，說明兩者中還是含有少量還原糖的，具體含量多少還要進行定量分析。

參考文獻：

[1] 趙麗宏，王俊剛.甘蔗體內的蔗糖積累[J].基因組學與應用生物學，2009（28）：385-390.

[2] 朱正威，趙占良.普通高中課程標準實驗教科書生物必修1分子與細胞[M].北京：人民教育出版社，2014：18.