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《生物學教學雜志》2015年第十一期

顯色反應是指物質在化學或物理或這兩者共同作用的條件下，使之發(fā)生顏色的變化，它可以是化學變化導致的，也可以是物理作用導致的，還可以是這兩者綜合作用導致的。本文對部分顯色實驗的反應原理、注意事項和疑難問題進行了查證和釋疑。

1淀粉遇碘變藍

淀粉是由α－葡萄糖分子組成的螺旋結構。碘分子可嵌入淀粉螺旋體的軸心部位，從而形成淀粉－碘絡合物，因而呈現(xiàn)一定顏色。該過程不屬于化學反應。(1)是不是所有淀粉都是遇碘變藍直鏈淀粉遇碘呈藍色，而支鏈淀粉不是。由于支鏈淀粉較直鏈淀粉分支性高，螺旋結構較短，短螺旋中碘分子比直鏈淀粉長螺旋中的碘分子吸收更短波長的光，因此呈紫紅色。當淀粉被逐步水解時，生成大小不一的中間產物，統(tǒng)稱糊精。糊精依分子質量的遞減，與碘作用呈現(xiàn)藍紫色、紫色、紅色到無色。(2)為什么加熱后混合液的藍色會褪去當向100℃的淀粉溶液中滴入適宜碘液后，由于在較高溫度下，碘分子運動加快，因此不易與淀粉結合形成絡合物，并且已形成的絡合物，也會因加熱而分解，所以藍色易褪去。但是當反應液冷卻后，脫下來的碘分子又逐漸與淀粉結合而再顯藍色。因此，在驗證高溫對淀粉酶活性影響的實驗中，要將反應體系冷卻后再加入碘液才會出現(xiàn)應有的藍色現(xiàn)象。(3)在堿性環(huán)境中，淀粉遇碘為什么不變藍在堿性環(huán)境中，I2與NaOH發(fā)生氧化還原反應，即3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，所以在堿性環(huán)境中向淀粉溶液中滴加碘液也不會出現(xiàn)淀粉與碘結合顯現(xiàn)的藍色。因此，在驗證pH對淀粉酶活性影響的實驗中，不宜使用碘液對實驗結果進行鑒定。

2蛋白質與雙縮脲試劑呈紫色反應

(1)雙縮脲試劑中含有雙縮脲嗎雙縮脲試劑是由雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B兩種試劑組成。雙縮脲試劑A是0．1g/mLNaOH溶液，雙縮脲試劑B是0．01g/mLCuSO4溶液。雙縮脲是由兩分子尿素經加熱放出1分子NH3而得到的產物。雙縮脲在堿性條件下(雙縮脲試劑A液營造)，與雙縮脲試劑B液中的Cu2+形成紫色絡合物，此反應稱為雙縮脲反應。(2)為什么使用雙縮脲試劑時要逐一加入并振蕩均勻正確的使用方法是先將雙縮脲試劑A3mL加入組織樣液3mL，振蕩均勻(必須營造堿性環(huán)境)，再加入2～3滴雙縮脲試劑B，振蕩均勻，觀察顏色。若先加入CuSO4溶液，再加入NaOH溶液，則無法充分制造堿性環(huán)境，此時CuSO4會與NaOH發(fā)生復分解反應，生成藍色Cu(OH)2沉淀，導致現(xiàn)象不清，無法較好地達到實驗目的。(3)哪些物質能發(fā)生雙縮脲反應因為蛋白質或多肽中含有與雙縮脲相似的結構(即肽鍵)，所以也能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，因此可用于蛋白質的定性或定量測定。任何蛋白質或者蛋白質水解中間產物(含有2個或2個以上肽鍵的化合物)都有雙縮脲反應，而氨基酸卻不能與之發(fā)生顏色反應。這個性質顯示和蛋白質分子中所含肽鍵數目有一定的關系。肽鍵數目越多，紫色越深，但有雙縮脲反應的物質不一定都是蛋白質或多肽。

3脂肪與蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液呈橘黃(或紅)色

蘇丹(Ⅲ或Ⅳ)染液易溶于脂肪和酒精，但脂肪和蘇丹染液的親和力較酒精強。當用含蘇丹染液的酒精溶液處理含有脂肪的生物組織時，酒精中的蘇丹染液就會進入脂肪中，將脂肪染成橘黃色或紅色。但由于脂肪可溶于酒精中，因此對脂肪染色最好不要超過10min。

4DNA與二苯胺試劑在沸水浴條件下呈藍色反應

DNA分子在強酸、加熱條件下，嘌呤堿基與脫氧核糖間的糖苷鍵斷裂，產生脫氧核糖。脫氧核糖在酸性、加熱情況下，生成ω－羥基－γ－酮基戊醛。ω－羥基－γ－酮基戊醛與二苯胺反應生成藍色化合物。因此，DNA，甚至某些脫氧核苷酸也可與二苯胺試劑發(fā)生藍色反應。

5用甲基綠、吡羅紅混合液觀察DNA和RNA的分布

當使用甲基綠和吡羅紅的混合液時，甲基綠與DNA選擇性結合顯示綠色，吡羅紅與RNA選擇性結合顯示紅色。出現(xiàn)相應顯色反應的原因是，DNA和RNA都是多聚體，而且DNA的聚合程度高于RNA;甲基綠、吡羅紅對DNA、RNA具有競爭作用，甲基綠優(yōu)先與聚合程度高的DNA結合呈現(xiàn)綠色，而吡羅紅則易與聚合程度較低的RNA結合呈現(xiàn)紅色。(1)為什么甲基綠和吡羅紅要混合使用因為降解的DNA由于聚合程度降低，也能和吡羅紅結合呈現(xiàn)紅色，若單獨使用吡羅紅，則細胞核和細胞質都有紅色分布，效果不佳。(2)DNA提純實驗可以用甲基綠嗎不可以。在DNA提純實驗中，得到的DNA中還混有少量的RNA，如果使用甲基綠鑒定，DNA、RNA都會被染成綠色。由于RNA不能與二苯胺進行顏色反應，所以在DNA提純實驗中，只能用二苯胺試劑進行鑒定。

6用健那綠染液觀察線粒體呈藍綠色

由于線粒體中細胞色素氧化酶的存在，會使進入線粒體中的健那綠染料保持氧化狀態(tài)(即有色狀態(tài))呈藍綠色，而在周圍的細胞質中的健那綠試劑則被還原，成為無色狀態(tài)。因此，健那綠試劑只能對活細胞的線粒體進行染色。

7CO2使溴麝香草酚藍溶液呈現(xiàn)由藍到綠再到黃的顏色變化

溴麝香草酚藍是一種酸堿指示劑，變色范圍為pH6．0(黃)～7．6(藍)。普通水是中性，pH7左右，溴麝香草酚藍溶液呈淡藍色;當溶有CO2后，隨著弱酸碳酸的形成，pH會降低至6．0左右，溶液變?yōu)辄S色，其中的過渡顏色是綠色，因此呈現(xiàn)由藍到綠再到黃的顏色變化過程。

8酒精使重鉻酸鉀溶液出現(xiàn)橙色到灰綠色的顏色變化

重鉻酸鉀有強氧化性，在酸性條件下可將酒精氧化，生成的硫酸鉻呈綠色，因此會出現(xiàn)橙色到灰綠色的顏色變化。

作者：潘斌 單位：河北省石家莊市第二中學