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” 将处理过的天竺葵叶片放入盛有酒精的小烧杯里, 中, 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。