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第34课:有机溶剂之酒精的作用(乙醇)

2015年06月15日 [综合机械教程] 浏览:2949 评论:0

酒精在生物实验中的作用酒精是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性。它是乙醇的俗称,分子式C2H5OH,能与水、甲醇、乙醚和氯仿等以任何比例混溶。是生物实验经常使用的重要试剂,在不同实验中酒精的作用不尽相同,归纳起来酒精在生物实验中的作用有以下四个方面。

1.有机溶剂

酒精是能与水和大多数有机溶剂混溶的亲水性和脂溶性有机溶剂,是实验室常用的溶剂。其特点是在常温常压下呈液态,具有较大的挥发性,在溶解过程中,溶质与溶剂的性质均无改变。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分,在乙醇中的溶解度也较大。因此,利用酒精的这种特性在生物实验中常有下面几种用途。

1.1脱色剂

酒精是一种常用的脱色试剂。在一些以颜色变化为观察对象的实验中,必须将材料中会引起干扰作用的色素除去,即要进行脱色处理以免干扰对实验结果的观察。如在“探究叶绿体在光照下合成淀粉实验”中,将处理过的天竺葵叶片放入盛有酒精的小烧杯里,隔水加热,使叶片褪色破坏和溶解叶片中所含的色素。这样就可在滴加碘液后,避免对观察叶片颜色变化的干扰。

1.2漂洗剂

酒精是良好的有机漂洗剂。材料经染色或相应处理后会有一些染料或物质附着在其表面,必须将材料表面的浮色等清洗掉才能避免对后续实验步骤以及实验结果观察的干扰。对于不溶于水的物质需用酒精漂洗。如在“脂肪的鉴定实验”中,用苏丹Ⅲ染液对脂肪组织进行染色后,可用体积分数为50%的酒精来冲洗浮色,以免干扰对细胞内脂肪颗粒的观察。因为50%酒精对脂肪组织没有破坏作用并且容易挥发,且苏丹Ⅲ染料在酒精溶解度较高,所以用50%的酒精作为洗去浮色的漂洗剂。

1.3提取剂和层析剂

酒精的溶解性能比较好,对细胞的穿透能力较强。能够溶解各种色素和蛋白质等物质,且酒精无毒,方便操作,可用酒精作为提取和分离物质的试剂。在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,可以用酒精作为提取色素的试剂。利用各种色素在层析液中溶解度的不同,使色素随层析液在滤纸上因扩散速度差异而分离。用医用酒精(体积分数为95%的酒精)作为层析液分离各种色素。在“DNA的粗提取与鉴定实验”中,采用酒精沉淀法,利用DNA不溶于酒精,而蛋白质、脂肪及磷脂等能溶解其中,可以进一步提出含杂质较少的DNA丝状物。

2.固定剂

酒精的脱水能力比较强,又能使蛋白质变性硬化组织。是一般固定液中不可缺少的成分。用其作为简单固定剂使用时,常用于组织制片固定剂或组织保存剂。如在“观察植物细胞有丝分裂实验”中,一般采用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1:1混合而成的药液作为解离试剂。盐酸能够使洋葱细胞的细胞壁软化,并使细胞间的中胶层物质溶解,从而达到分离细胞的目的。酒精的作用是固定蛋白质,使细胞的原生质凝固,不发生变化,固定细胞的分裂相,以尽可能保持原来的结构供观察。酒精也可与其它试剂混合成复合固定剂,如卡诺固定液就是由无水酒精3份、冰醋酸1份配制而成,适用于一般植物组织和细胞的固定,常用于根尖、花药压片及子房石蜡切片等。小动物丰富度的研究中小动物的收集时用酒精固定动物的形态。

3.消毒剂

酒精是常用的外用消毒药,具有消毒杀菌作用,常用于皮肤创伤清洗、注射、输血、抽血以及手术前皮肤的消毒等。不同浓度的酒精其用途和作用也不同。70%~75%浓度杀菌作用最强,此浓度的酒精与细菌的渗透压近似,在细菌表面蛋白未变性前能不断地向菌体内部渗入,使细菌所有蛋白脱水、变性凝固,最终杀死细菌,以达到消毒杀菌的目的。浓度低于70%,则渗透性降低,达不到灭菌消毒目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时,就可能使得菌体表面迅速凝固,形成一层薄膜,阻止了酒精继续向菌体内部渗透,等到条件适宜,薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在高浓度下,酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强,但其消毒杀菌的效果也就越差。

4.燃烧剂

酒精是富含能量的有机物,燃烧能产生大量的热量,目前酒精可以代替汽油作燃料,是一种可再生能源。在各学校的实验室作为酒精灯加热的优质染料——工业酒精而得到广泛应用。生物实验中的许多生物化学反应都需要加热,如还原糖的鉴定、有关酶特性的一系列验证性实验、DNA的粗提取与鉴定实验等。酒精作为生物实验常用试剂之一,只有全面理解其作用才能在实验中更好地发挥其效用。 

(编辑:非标机械设计工程师网)

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