Thuchanh qg2011phan1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TÀI LIỆU
THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Môn Sinh học
(Tài liệu lưu hành nội bộ)
Hà Nội, tháng 9 năm 2011
1
CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN
GIÁO DỤC TRUNG HỌC
VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC

Nhóm tác giả biên soạn tài liệu
1. GS.TS. Vũ Văn Vụ
2. PGS.TS. Mai Sỹ Tuấn
3. ThS. Lê Đình Tuấn
4. TS. Ngô Văn Hưng
5. ThS. Nguyễn Thị Linh
Biên tập nội dung
TS. Ngô Văn Hưng
2

Lời nói đầu
Nhằm triển khai Đề án phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai đoạn
2010 - 2020, với mục tiêu nâng cao chất lượng dạy học trong các trường THPT
chuyên và phát triển chuyên môn cho giáo viên chuyên sinh, Bộ Giáo dục và
Đào tạo tổ chức biên soạn tài liệu “Thí nghiệm thực hành trường THPT môn
Sinh học”. Để đáp ứng yêu cầu đổi mới dạy học tăng cường dạy thí nghiệm
thực hành và thi chọn học sinh giỏi sinh học THPT, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã
mời các cán bộ quản lý chỉ đạo dạy học, các giảng viên đại học và các nhà
khoa học, giáo viên trực tiếp giảng dạy chương trình chuyên sinh học có nhiều
thành tích trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi và nghiên cứu khoa học,
tham gia viết tài liệu này. Cấu trúc tài liệu gồm có:
Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học
Phần 2. 10 bài thí nghiệm thực hành môn Sinh học. Mỗi bài được viết
theo cấu trúc:
- Mục tiêu
- Cơ sở khoa học
- Thiết bị, hóa chất, mẫu vật
- Tiến hành thí nghiệm
- Phân tích kết quả và lập báo cáo
- Câu hỏi đánh giá và mở rộng vấn đề
Phần 3. Phụ lục (giới thiệu một số bài thi thực hành của IBO).
Mặc dù tài liệu được viết rất công phu, Tiểu ban thẩm định môn Sinh
học đọc góp ý và biên tập nội dung nhưng khó tránh khỏi còn có những sơ
sót nhất định. Các tác giả mong nhận được góp ý của quý thầy cô giáo và
độc giả khi sử dụng tài liệu.
Trân trọng cám ơn Tiểu ban thẩm định và bạn đọc.
Thay mặt các tác giả
TS. Ngô Văn Hưng
3

Mục lục
Trang
Lời nói đầu 3
Mục lục 4
Hướng dẫn sử dụng tài liệu 5
Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học 7
Vai trò của dạy học thực hành đối với học sinh trường THPT chuyên 7
Thực trạng thí nghiệm thực hành môn Sinh học THPTvà các giải pháp
cải tiến thực trạng 8
Những yêu cầu cần thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả 9
An toàn thí nghiệm thực hành sinh học 13
Yêu cầu về kỹ năng thực hành sinh học (theo IBO) 30
Phần 2. 10 bài thí nghiệm thực hành môn Sinh học 34
Bài 1. Nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào 34
Bài 2. Ảnh hưởng nhiệt độ, pH, các chất kìm hãm lên hoạt độ
của enzym. Xác định hoạt độ của một số enzyme 50
Bài 3. Quan sát tế bào dưới kính hiển vi. 64
Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh
Bài 4. Thực hành lên men etilic 69
Bài 5. Tìm hiểu hoạt động của tim ếch 73
Bài 6. Thí nghiệm về điện sinh học 80
Bài 7. Chiết rút sắc tố từ lá. Xác định tính cảm quang của clorophin 85
Bài 8. Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt mạnh 91
Bài 9. Quan sát các dạng đột biến NST trên tiêu bản cố định
hay trên tiêu bản tạm thời 94
Bài 10. Tính độ phong phú của loài và kích thước quần thể 110
Phần 3. Phụ lục 123
Phụ lục 123
Tài liệu tham khảo 163
Thông tin về tác giả 165
4

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TÀI LIỆU
Cuốn tài liệu này được sử dụng cùng với cuốn “Tài liệu bồi dưỡng
phát triển chuyên môn cho giáo viên trường THPT chuyên năm 2011 môn
Sinh học” của Bộ GDĐT (tháng 7 năm 2011).
Có hai quan niệm sai lầm cần tránh là:
- Chỉ khi nào có đủ trang thiết bị, hóa chất, mẫu vật như trong tài liệu
thì mới có thể tiến hành thí nghiệm thực hành sinh học được. Năm đầu tiên
có thể chọn những thí nghiệm thực hành phù hợp với điều kiện của địa
phương để thực hiện trước (ví dụ như bài nhận biết các chất hữu cơ trong
tế bào, bài quan sát tế bào, bài lên men, bài chiết rút sắc tố, quan sát tiêu
bản NST,…) đồng thời có kế hoạch khắc phục khó khăn, trở ngại để thực
hiện hết các nội dung thực hành trong những năm sau.
- Sẽ sai lầm nếu cho rằng chỉ cần thực hiện như nội dung các bài thực
hành trong tài liệu là tốt rồi. Những nơi có điều kiện về trang thiết bị và
giáo viên có thể mở rộng nội dung bài thực hành. Ví dụ bài 1 có thể 5ung
nội dung nhận biết 5ung5ic và axit 5ung5ic; bài 3 có thể 5ung nội dung
đếm số lượng tế bào; … Trong cuốn “Tài liệu bồi dưỡng phát triển chuyên
môn cho giáo viên trường THPT chuyên năm 2011 môn Sinh học” có giới
thiệu rất nhiều bài thực hành khác nữa.
Để sử dụng tài liệu hiệu quả nhất xin lưu ý mấy điểm sau:
- Đọc kĩ nội dung phần 1: “Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành
môn Sinh học”. Giáo viên và học sinh phải tường minh những yêu cầu cần
thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả, quy trình một bài thực hành sinh
học, quy tắc làm việc trong phòng thí nghiệm, và đặc biệt là “yêu cầu về kĩ
năng thực hành sinh học”.
- Đọc kĩ nội dung từng bài thực hành ở phần 2, căn cứ vào thực tiễn
địa phương để quyết định mục tiêu cụ thể cho từng nội dung thực hành thí
nghiệm đã chọn cho dạy học hay thi tuyển học sinh giỏi. Khi chọn nội
dung thực hành cần tính đến thời gian hoàn thành cho mỗi nội dung đó để
bố trí dạy học hay thi cử cho hợp lý.
5

- Nghiên cứu kĩ phần cơ sở khoa học của thí nghiệm thực hành. Đây
chính là căn cứ để giải thích các hiện tượng quan sát được trong thí
nghiệm. Giáo viên có thể dành thời gian hướng dẫn (hoặc kiểm tra) học
sinh nội dung này.
- Giáo viên phải tìm hiểu và chuẩn bị đầy đủ thiết bị, hóa chất, mẫu
vật yêu cầu trong mỗi thí nghiệm thực hành (chú ý: có thể thay thế thiết bị,
hóa chất, mẫu vật sẵn có của địa phương mà không nhất thiết phải đúng
như trong tài liệu đã viết; để kích thích tư duy của học sinh có thể thay đổi
số liệu khác với hướng dẫn trong tài liệu rồi yêu cầu học sinh giải thích vì
sao kết quả thí nghiệm lại khác so với trong tài liệu). Trước khi thực hành
nhất định học sinh phải thành thạo các bước: kiểm tra dụng cụ thiết bị, hóa
chất, mẫu vật; trình tự các bước làm thí nghiệm thực hành.
- Trong mỗi bài thí nghiệm thực hành, giáo viên cần nghiên cứu thật
kĩ nội dung “phân tích kết quả và báo cáo” để hướng dẫn học sinh ghi chép
kết quả thực hành, xử lí các số liệu thu được, trình bày báo cáo.
- Phần câu hỏi đánh giá và mở rộng vấn đề là những gợi ý bước đầu.
Trong thực tiễn dạy học thực hành giáo viên có thể đưa 6ung nhiều tình
huống mới để kích thích tư duy cho học sinh, thậm chí lấy ngay tình huống
cụ thể trong buổi thực hành để học sinh phân tích, thảo luận. Chú ý tham
khảo các bài thi thực hành của IBO được giới thiệu ở phần phụ lục.
- Giáo viên và học sinh có thể vào trang WEB của bộ môn Sinh
học: http://sites.google.com/site/diendanchuyensinh để tải về những tư
liệu và bài thực hành đã được quay băng.
Cuối cùng nếu trong quá trình thực hiện có gặp khó khăn gì thì liên hệ
với chúng tôi theo địa chỉ trong mục “Thông tin về tác giả” ở cuối tài liệu.
6

Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học
I. Vai trò của dạy học thực hành đối với học sinh trường THPT chuyên
“… Không thể hình dung được việc giảng dạy sinh vật học trong nhà
trường mà lại không có quan sát, không có thí nghiệm học tập.” B.P.
Exipốp (trong cuốn những cơ sở của LLDH). Quan sát và thí nghiệm là các
phương pháp nghiên cứu cơ bản của khoa học tự nhiên, của các môn khoa
học thực nghiệm, trong đó có sinh học. Sinh học là một khoa học đã và sẽ
không thể phát triển được nếu không có quan sát, thí nghiệm.
Quan sát và thí nghiệm đã tạo khả năng cho các nhà khoa học phát
hiện và khai thác các sự kiện, hiện tượng mới, xác định những quy luật
mới, rút ra những kết luận khoa học và tìm cách vận dụng vào thực tiễn.
Đối với quá trình dạy học các môn khoa học tự nhiên, khoa học thực
nghiệm, quan sát và thí nghiệm cũng là phương pháp làm việc của học sinh
(HS), nhưng với HS những bài tập quan sát hoặc các thí nghiệm được giáo
viên (GV) trình bày hay do chính các em tiến hành một cách độc lập (thực
hành quan sát, thí nghiệm của HS) dưới sự tổ chức, hướng dẫn của GV
thường để giải quyết những vấn đề đã biết trong khoa học, rút ra những kết
luận cũng đã biết tuy vậy đối với các em HS vẫn là mới.
Thông qua quan sát, thí nghiệm, bằng các thao tác tư duy phân tích,
tổng hợp, trừu tượng hóa và khái quát hóa giúp các em xây dựng các khái
niệm. Bằng cách đó các em nắm kiến thức một cách vững chắc và giúp cho
tư duy phát triển.
Quan sát và thí nghiệm đòi hỏi phải có những thiết bị dạy học như
tranh ảnh, mô hình, các mẫu vật tự nhiên và các phương tiện thiết bị phục
vụ cho việc tiến hành các thí nghiệm.
Quan sát và thí nghiệm không chỉ cho phép HS lĩnh hội tri thức một
cách sâu sắc, vững chắc mà còn tạo cho các em một động lực bên trong,
thúc đẩy các em thêm hăng say học tập.
Tục ngữ có câu “Trăm nghe không bằng một thấy”, đủ nói lên vai trò
của quan sát thí nghiệm. Người Ấn Độ và người Trung Hoa cũng đã nói:
“Nghe thì quen, nhìn thì nhớ, làm thì hiểu”.
7

Những phân tích trên đây không chỉ cho chúng ta thấy rõ tầm quan
trọng của thí nghiệm thực hành mà còn nhấn mạnh đến phương pháp sử
dụng các thí nghiệm thực hành đó để có thể đạt được hiệu quả cao đáp ứng
mục tiêu dạy học hiện nay của sự nghiệp giáo dục.
II. Thực trạng thí nghiệm thực hành môn Sinh học THPTvà các giải
pháp cải tiến thực trạng
Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành sinh học chưa
đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu
việc đổi mới dạy học nói riêng. Tình trạng đó có thể có nhiều nguyên nhân,
phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy đã có nhiều cố gắng,
phần vì trách nhiệm của nhà sản xuất (còn mà không dùng được, dùng
được thì cũng chóng hỏng), phần vì thiếu một sự quản lí chỉ đạo, động viên
những người tốt, việc tốt trong sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm
thực hành sinh học hiện có. Như đã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy
thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành. Nếu một bức
tranh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những
điều GV đã trình bày đầy đủ về phương diện lý thuyết sẽ hạn chế tư duy
sáng tạo của HS, HS hầu như không thu lượm được thêm gì về kiến thức,
nếu không phải chỉ để rèn luyện kĩ năng quan sát, thí nghiệm.
Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu (khám
phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác
biệt cơ bản so với loại hình thí nghiệm nêu trên, nó giúp HS có điều kiện,
cơ hội phát triển tư duy sáng tạo – một phẩm chất và năng lực cần có ở con
người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo.
Đi theo con đường này, sau khi đã hiểu được nhiệm vụ cần làm sáng
tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, HS sẽ hình thành được
các giả định (trong nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả
thuyết về vấn đề nghiên cứu từ sự nảy sinh câu hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra
nếu…?”). Câu hỏi được hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến
thức và kinh nghiệm đã có của HS.
Khi giả định được hình thành, trong đó hàm chứa con đường phải giải
quyết, HS xây dựng kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã
8

nêu. Hai bước nêu giả định và xây dựng kế hoạch giải quyết chứng minh
cho giả định là hai bước đòi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo. Đây là những
cơ hội rèn luyện tu duy sáng tạo cho HS rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí
nghiệm tưởng tượng (“thí nghiệm trong tư duy”) định hướng cho hành
động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được HS thiết kế (kế hoạch
dự kiến). Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, HS rút ra kết luận,
nghĩa là HS lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm một cách chủ động (mà
không phải do thày truyền đạt và HS tiếp thu một cách thụ động).
Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm sinh học ở THPT trong
chương trình và SGK được bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất
củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các
bài học của chương trình dưới hình thức phần lớn là “bày sẵn” từng bước
cho HS. Hơn nữa số tiết thực hành quy định trong chương trình và SGK
cũng còn rất hạn chế. Rồi đây, chắc chắn số tiết này có thể sẽ được nâng
lên cho phù hợp với xu thế chung của giáo dục thế giới và tương ứng với
tính chất của các môn khoa học thực nghiệm.
Trước mắt trong khi chờ đợi, đòi hỏi lòng nhiệt tâm vì sự nghiệp giáo
dục của các thầy cô đang tiến hành các bài thực hành hiện có theo phương
thức mới ở những nội dung phù hợp và cũng có thể bổ sung thêm các thí
nghiệm thực hành sinh học vào các tiết dạy khi có thể và có điều kiện thích
hợp.
Trong tài liệu này, ngoài một số thí nghiệm thực hành đã quen làm,
chúng tôi sẽ giới thiệu một số bài thí nghiệm thực hành có tính gợi ý để
các đơn vị tham khảo và vận dụng trong điều kiện có thể, cũng có thể tiến
hành hình thức ngoại khóa hoặc đi đến các cơ sở có điều kiện về trang thiết
bị thí nghiệm thực hành sinh học để học tập.
III. Những yêu cầu cần thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả
Dạy thực hành, mục đích chính lx à rèn các kỹ năng thao tác chân
tay, các đức tính kiên nhẫn, biết chấp nhận thử thách và tự tìm cách vượt
qua các thách thức để đạt được mục tiêu của mình. Vì vậy học sinh phải tự
mình làm thí nghiệm cho dù các thao tác ban đầu còn vụng về và có thể
thất bại. Như vậy, nếu quan niệm thực hành chỉ là minh họa, trình diễn để
9

học sinh xem thì việc tổ chức cho cả lớp học sinh vào một phòng thí
nghiệm làm cùng lúc là được nhưng học sinh không thể hình thành được
kỹ năng cũng như rèn luyện được những đức tính cần thiết của người làm
khoa học. Còn nếu để học sinh tự làm thì lại phải chia lớp thành nhiều
nhóm nhỏ (tối đa khoảng 10 em) thì các em mới có thể tự làm thí nghiệm
được và học sinh chỉ hình thành được kỹ năng khi được làm đi làm lại
nhiều lần một kỹ năng nhất định.
Một quan niệm không đúng về dạy thực hành là giáo viên thường
không đưa ra các tình huống khác thường để dạy học sinh cách phân tích
rút ra các kết luận phù hợp cũng như không biết cách tìm ra nguyên nhân
khi thí nghiệm không ủng hộ giả thiết ban đầu. Có thể lấy ví dụ cụ thể: Khi
làm bài thực hành chứng minh ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến tốc
độ quang hợp ở cây thủy sinh là rong đuôi chó. Cường độ quang hợp được
tính bằng lượng O2 thoát ra (đếm bằng số bọt khí/phút hoặc bằng khối
lượng O2 thu được trong ống nghiệm) còn cường độ ánh sáng có thể được
thay đổi bởi khoảng cách chiếu sáng hoặc bởi công suất của bóng đèn.
Trong bài học này ngoài thí nghiệm trên, giáo viên có thể tạo ra tình huống
trong đó cùng một cây rong đuôi chó ở thí nghiệm trước tạo ra rất nhiều O2
thì trong thí nghiệm khác lại không nhả ra một bọt khí O2 nào cho dù có
cho đèn vào gần hơn hoặc công suất bóng đèn tăng lên nhiều lần. Học sinh
được yêu cầu phải tìm ra nguyên nhân (đưa ra giả thuyết) và làm thí
nghiệm ủng hộ giả thuyết của mình là đúng. Như vậy mục đích cốt lõi của
dạy thực hành là rèn các kỹ năng khéo léo trong các thao tác tay chân,
các kỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thập kết quả, giải thích kết quả thực
nghiệm, lý giải đưa ra các giả thuyết và tự tiến hành các thí nghiệm ủng
hộ hay bác bỏ giả thuyết của mình chứ không đơn thuần là minh họa cho
các bài lý thuyết. Như vậy dạy thực hành phát triển các kỹ năng tổng hợp
và do vậy tất cả các học sinh cần được dạy thực hành. Lưu ý là ngay cả
trong các kỳ thi Olympic Sinh học Quốc tế có sử dụng các trang thiết bị
hiện đại như điện di sắc ký, quang phổ vv… thì điểm của học sinh cao hay
thấp không phụ thuộc nhiều vào thiết bị (trừ phi học sinh chưa được làm
quen với thiết bị đó). Vì sử dụng thiết bị hiện đại cũng chỉ để thu thập số
10

liệu, trong khi đó các kỹ năng đơn giản như pha loãng hóa chất, xử lý số
liệu thu được như vẽ đồ thị, rút ra các kết luận phù hợp, biết cách sắp xếp
thời gian hợp lý vv… lại quyết định kết quả cuối cùng.
Qui trình cho một bài thí nghiệm có thể gồm các bước như sau:
- Chuẩn bị thí nghiệm: GV phải có kế hoạch đảm bảo chuẩn bị đầy đủ
dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các điều kiện cần thiết khác để thí nghiệm
thành công. Có thể giao cho HS chuẩn bị nhưng phải kiểm tra.
- Phổ biến nội qui an toàn phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt đầu một
bài thực hành, giáo viên cần phải hướng dẫn cho học sinh về qui tắc an
toàn trong phòng thí nghiệm. Điều này là hết sức cần thiết và phải làm
ngay mỗi lần học sinh vào phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó cũng cần phổ
biến cách cấp cứu trong những trường hợp cần thiết như bỏng hóa chất,
băng bó khi bị thương vv…
- Bước 1: GV nêu mục tiêu thí nghiệm (hoặc hướng dẫn học sinh
phát biểu mục tiêu thực hành), phải đảm bảo mỗi HS nhận thức rõ mục
tiêu làm thí nghiệm để làm gì?
- Bước 2: GV hướng dẫn HS cách tiến hành thí nghiệm, phải đảm
bảo mỗi HS nhận thức rõ làm thí nghiệm như thế nào? Bằng cách nào?
Giáo viên giới thiệu qui trình thí nghiệm: Học sinh có thể tự đọc qui
trình thí nghiệm (nếu có sẵn trong bài thực hành) hoặc giáo viên giới thiệu
cho học sinh. Sau đó học sinh tự kiểm tra các loại hóa chất thiết bị, mẫu
vật xem có đáp ứng được với yêu cầu bài thực hành hay không.
Tiến hành thí nghiệm: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm theo qui trình
đã cho để thu thập số liệu.
- Bước 3: Mô tả kết quả thí nghiệm. HS viết ra (hoặc nói ra) các
kết quả mà họ quan sát thấy trong quá trình làm thí nghiệm.
Xử lý số liệu thực nghiệm: Học sinh xử lý số liệu và viết báo cáo thí
nghiệm nộp cho giáo viên. Cuối buổi giáo viên có thể đưa ra các tình
huống khác với thí nghiệm để học sinh suy ngẫm và tìm cách lý giải. Phần
này GV có thể tham khảo sách Sinh học của Campbell & Reece ở mục
“Điều gì nếu?” sau mỗi thí nghiệm mà sách đưa ra.
11

- Giải thích các hiện tượng quan sát được: đây là giai đoạn có
nhiều thuận lợi để tổ chức HS học theo phương pháp tích cực. GV có thể
dùng hệ thống câu hỏi dẫn dắt theo kiểu nêu vấn đề giúp HS tự giải thích
các kết quả.
- Rút ra kết luận cần thiết: GV yêu cầu HS căn cứ vào mục tiêu
ban đầu trước khi làm thí nghiệm để đánh giá công việc đã làm.
- Chú ý: Các thí nghiệm sinh học có thể là thí nghiệm định tính
hay định lượng. Các thí nghiệm định tính thì không nên quá tiết kiệm
nguyên liệu, sẽ khó quan sát kết quả. Các thí nghiệm định lượng thì cần
chính xác hàm lượng các chất làm thí nghiệm mới có kết quả. Ví dụ: khi
làm thí nghiệm tách chiết ADN, nếu cho ít dịch lọc hay ít chất tẩy rửa hoặc
quá ít nước cốt dứa thì sẽ rất khó có kết quả khả quan.
Tóm tắt quy trình một bài thực hành
· Bước 1. Xác định mục tiêu (cho GV và cho HS). Yêu cầu của
bước này là HS phải nhận thức được và phát biểu rõ mục tiêu (trả lời câu
hỏi: để làm gì?)
· Bước 2. Kiểm tra kiến thức cơ sở và kiểm tra sự chuẩn bị thực
hành (trả lời câu hỏi: có làm được không?).
· Bước 3. Xác định nội dung thực hành (trả lời câu hỏi: làm như
thế nào?)
· Bước 4. Tiến hành các hoạt động thực hành (trả lời câu hỏi:
quan sát thấy gì? Thu được kết quả ra sao?).
· Bước 5. Giải thích và trình bày kết quả, rút ra kết luận (trả lời
câu hỏi: tại sao? Mục tiêu đã hoàn thành hay chưa?).
· Viết báo cáo thực hành.
12

IV. An toàn thí nghiệm thực hành sinh học
1. Nguyên lý an toàn sinh học
Nguyên lý cơ bản của an toàn sinh học là phòng ngừa, là làm giảm
thiểu hoặc hạn chế nguy cơ gây hại cho con người và môi trường khi tiếp
xúc với sinh vật và các vật liệu lây nhiễm lưu giữ trong phòng thí nghiệm.
Nguyên lý an toàn sinh học được xác định là sự kết hợp của ba nhân
tố phòng ngừa trong thực hành và kĩ thuật phòng thí nghiệm, thiết bị an
toàn và thiết kế điều kiện làm việc tốt. Người ta chia biện pháp phòng ngừa
thành hai loại, phòng ngừa sơ cấp và phòng ngừa thứ cấp.
Phòng ngừa sơ cấp : là bảo vệ người và môi trường thí nghiệm khỏi
tác hại của các tác nhân gây ô nhiễm. Phòng ngừa sơ cấp bao gồm chủ yếu
các kĩ thuật an toàn trong phòng thí nghiệm và khi tiếp xúc với sinh vật.
Phòng ngừa thứ cấp : là bảo vệ môi trường bên ngoài phòng thí
nghiệm khỏi sự phát tán của các vật liệu lây nhiễm, bao gồm cả việc thiết
kế phòng thí nghiệm, lớp học,... sao cho an toàn và đảm bảo vệ sinh lao
động.
- Phòng ngừa trong thực hành và kĩ thuật phòng thí nghiệm:
Phòng thí nghiệm cần phải được xây dựng đảm bảo quy định về an
toàn sinh học, trong đó cần xác định rõ các tác nhân và chất nguy hại có
thể có trong phòng thí nghiệm. Xác định rõ các kĩ thuật làm việc đặc biệt
và đưa ra các các quy định rõ ràng nhằm giảm thiểu hoặc hạn chế sự bùng
phát của các tác nhân gây hại.
Nhân viên mới được tuyển dụng vào làm việc trong phòng thí nghiệm,
học sinh và sinh viên tới học trong phòng thí nghiệm cần phải được chỉ
dẫn chu đáo về các tác nhân gây hại đặc hiệu, được học về kiến thức và kĩ
thuật phòng thí nghiệm, được phổ biến các quy định an toàn trong phòng
thí nghiệm sinh học.
- Thiết bị an toàn:
Thiết bị an toàn trước hết nhằm bảo vệ trực tiếp nhữnh người tiếp xúc
với sinh vật và các tác nhân hây hại. Các thiết bị an toàn phổ biến của
phòng thí nghiệm sinh học bao gồm tủ cấy an toàn sinh học, thiết bị li tâm
13

an toàn, các dụng cụ an toàn đựng mẫu vật (dụng cụ thủy tinh, ống
nghiệm,...), dụng cụ đảm bảo an toàn cá nhân như găng tay, quần áo bảo
hộ lao động, áo choàng, khẩu trang, mũ bảo vệ,....
Tủ cấy an toàn là phương tiện bắt buộc sử dụng để ngăn ngừa sự lây
nhiễm do đổ vỡ hoặc bụi, nhất là khi thực hành vi sinh vật. Có ba loại tủ
cấy an toàn sinh học, tủ cấy loại I và II đảm bảo an toàn sơ cấp cho cán bộ,
học sinh và sinh viên khi làm thí nghiệm, đồng thời bảo vệ mẫu vật thí
nghiệm (vi sinh vật, tế bào,...) tránh bị nhiễm khuẩn từ bên ngoài. Tủ cấy
an toàn sinh học III có cấu tạo đặc biệt đảm bảo mức độ an toàn cao nhất
cho cán bộ và sinh viên trong phòng thí nghiệm.
Thiết bị li tâm an toàn sử dụng ống li tâm có nắp đậy, tránh bụi nước
thoát ra ngoài khi li tâm gây hại cho con người và môi trường phòng thí
nghiệm.
Trong nhiều trường hợp không thể thực hiện thí nghiệm trong tủ cấy
an toàn sinh học thì thiết bị an toàn cá nhân là vật dụng tối cần thiết, hạn
chế rủi ro cho con người. Ví dụ, khi tiến hành mổ động vật, khi rửa và bảo
dưỡng các thiết bị thí nghiệm cần sử dụng đầy đủ dụng cụ bảo vệ cán
nhân.
- Phòng ngừa trong thiết kế và xây dựng các cơ sở làm việc đảm bảo
an toàn và vệ sinh lao động:
Phòng thí nghiệm được thiết kế đúng quy cách, có trang thiết bị tương
ứng với chức năng và cấp độ an toàn sinh học của phòng, đảm bảo an toàn
và vệ sinh lao động. Các phòng thí nghiệm có cấp độ an toàn sinh học I và
II cần được thiết kế tách riêng với lối đi công cộng, nơi tiêu độc và khu vệ
sinh.
2. Nguyên tắc phân loại tác nhân sinh học theo nhóm rủi ro và cấp độ
an toàn sinh học
Các tác nhân sinh học được phân loại theo nhóm và phân thành bốn
cấp độ khác nhau. Nguyên tắc phân loại tùy thuộc vào từng quốc gia các
các tổ chức quốc tế khác nhau như cấp độ an toàn sinh học của Liên minh
Châu Âu, cấp độ an toàn sinh học của viện Y học Quốc gia Mỹ,.... Sau đây
14

là ví dụ về phân loại nhóm rủi ro và cấp độ an toàn sinh học theo quy định
an toàn sinh học phòng thí nghiệm của WHO:
- Nhóm rủi ro loại 1 (RG1): gồm những sinh vật dường như không
gây rủi ro hoặc gây rủi ro thấp cho con người và động vật.
- Nhóm rủi ro loại 2 (RG2): gồm các sinh vật có khả năng gây bệnh
cho con người nhưng ở mức độ không nghiêm trọng. Có thể có khả năng
lây nhiễm bệnh từ phòng thí nghiệm nhưng đã có biện pháp phòng ngừa và
chữa trị, hạn chế được sự lan truyền bệnh.
- Nhóm rủi ro loại 3 (RG3): gồm các sinh vật có khả năng gây bệnh
cao cho con người, nhưng thông thường không lan truyền từ người này
sang người khác và đã có biện pháp phòng và chữa chạy hiệu quả.
- Nhóm rủi ro loại 4 (RG4): gồm các tác nhân gây rủi ro cao cho con
người và động vật, bệnh có thể lây truyền từ người này sang người khác và
chưa có biện pháp phòng và chữa trị.
Từ việc phân loại các nhóm rủi ro, người ta có thể xây dựng các tiêu
chuẩn cụ thể cho mỗi cấp độ an toàn sinh học.
3. Phòng bệnh nghề nghiệp và đề phòng tai nạn
Theo Tổ chức lao động Quốc tế (ILO), ước tính hằng năm có tới 120
triệu tổn thương trên thế giới do tai nạn lao động, 67-157 triệu trường hợp
mắc bệnh nghề nghiệp và khoảng 200.000 người tử vong khi làm việc. Ở
Việt Nam, ước tính năm 2000, có tới 4.081 người lao động phát hiện bệnh
nghề nghiệp, 3334 người bị tại nạn lao động, 941 người bị thương nặng,
331 người tử vong.
Trong môi trường lao động nói chung, môi trường học tập và nghiên
cứu sinh học trong phòng thí nghiệm sinh học nói riêng luôn tiềm ẩn khả
năng mắc phải nhiều bệnh tật. Khi môi trường bị ô nhiễm bởi các sinh vật
gây hại thì dễ dàng truyền bệnh cho con người. Nguyên tắc chung của
phòng bệnh lây truyền từ sinh vật là :
- Cách ly người có biểu hiện bệnh, theo dõi, báo cáo và xử lý bệnh.
- Ngăn cản sự phát tán mầm bệnh bằng các phương pháp tiệt trùng,
tiêu đốt, thực hiện vệ sinh phòng thí nghiệm.
- Sử dụng vắc xin và các thuốc cần thiết để phòng trừ.
15

- Những người có nguy cơ mắc bệnh do làm việc trong phòng thí
nghiệm sinh học cần được khám bệnh 6 tháng/ lần nhằm phát hiện các
bệnh phổ biến như : bệnh phổi (lao, bụi phổi,...), bệnh viêm gan, viêm loét
da, bệnh nấm, viêm phế quản nạm tính, hen phế quản....; Các chỉ tiêu xét
nghiệm cơ bản như : xét nghiệm máu với các chỉ số HbASg, SGOT,
SGPT,...; xét nghiệm nước tiểu với các chỉ số Albumin, sắc tố mật, muối
mật; siêu âm gan; chụp X quang phổi; tìm Bk trong đờm; phản ứng
Mantoux; tốc độ máu lắng,....
Hiện nay những nghiên cứu về bệnh nghề nghiệp trong dạy học còn
chưa nhiều, tuy vậy trong mỗi điều kiện cụ thể, chúng ta cần tìm ra các
phương pháp phòng trừ nhằm ngăn cản bệnh. Ví dụ như xây dựng tiêu
chuẩn về bàn và ghế trong phòng học phù hợp :
- Chiều cao ghế ngồi phải đảm bảo cho 2 bàn chân chạm đất, 2 ống
chân vuông góp với mặt đất. 2 đùi vuông góc với ống chân. Như vậy,
chiều cao ghế phải xấp xỉ với ống chân.
- Chiều rộng của mặt ghế không quá rộng hoặc quá hẹp, bằng 2/3 đến
¾ chiều dài đùi.
- Chiều cao của bàn thích hợp cho người ngồi viết được xác định là
bằng chiều cao ghế đến khuỷu tay khi ta ngồi ngay ngắn trên ghế, cánh tay
áp sát nách, ngón tay cái nằm theo trục dọc với cẳng tay, đầu ngón đặt vào
đuôi mắt cùng bên.
- Chiều rộng của bàn tối thiểu bằng chiều dài của tay.
Để ngăn ngừa bệnh về mắt cần phải tuân thủ:
- Phòng học có đủ ánh sáng, bảng không lóa.
- Khi đọc sách cần ngồi thẳng, khoảng cách thích hợp giữa mắt và
sách là khoảng 30-35 cm.
- Giữ mắt sạch sẽ, có thể vệ sinh mắt bằng các dung dịch chuyên
dụng.
- Cung cấp đủ vitamin cho cơ thể, nhất là vitamin A để tránh bệnh
quáng gà và bệnh khô mắt.
- Khám mắt định kì để khi cần thiết sử dụng kính đeo mắt phù hợp.
4. Khái niệm về an toàn sinh học
16

An toàn sinh học (Biosafety) là việc thực hiện các chính sách, cơ chế
quản lí về quy trình làm việc, thiết kế tiện nghi,… quy định sử dụng
những trang thiết bị an toàn để ngăn ngừa sự lan truyền các tác nhân sinh
học gây hại tới những người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm
sinh học, những người xung quanh và môi trường. An toàn sinh học bao
gồm :
- Các biện pháp quản lí an toàn trong các hoạt động nghiên cứu khoa
học, phát triển công nghệ và khảo nghiệm; sản xuất, kinh doanh và sử
dụng; nhập khẩu, xuất khẩu, lưu giữ và vận chuyển các sinh vật biến đổi
gen; sản phẩm, hàng hóa có nguồn gốc từ sinh vật biến đổi gen.
Hình 1. Kí hiệu cảnh báo nguy hiểm sinh học
- An toàn sinh học còn bao gồm các giải pháp thiết kế phòng thí
nghiệm, phòng học an toàn khi làm việc và tiếp xúc với sinh vật; quy định
việc cung cấp các thiết bị an toàn sinh học.
- Ngày nay an toàn sinh học còn bao gồm cả phạm trù an ninh sinh
học phòng thí nghiệm.
Tính cấp thiết của an toàn sinh học
Các phòng thí nghiệm sinh học, đặc biệt là phòng thí nghiệm vi sinh
vật học là môi trường đặc biệt luôn tiềm ẩn nguy cơ lây nhiễm bệnh cho
con người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm và cộng đồng dân
cư xung quanh. Trong những năm gần đây có nhiều trường hợp lây truyền
dịch bệnh từ phòng thí nghiệm sinh học và y sinh, như dịch bệnh thương
hàn, bệnh tả, bệnh uốn ván,... ở người, bệnh lở mồm long móng ở trâu bò .
Nguyên nhân của việc lan truyền bệnh có thể là do việc dùng thiết bị
thí nghiệm không phù hợp (như dùng mồm để hút pitet hoặc sử dụng kim
17

tiêm không đúng cách gây lan truyền bệnh AIDS,...), hoặc do thiết bị thí
nghiệm không đủ tiêu chuẩn, không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn sinh học.
Công nghệ sinh học ngày càng phát triển có khả năng tạo ra nhiều
sinh vật biến đổi gen. Do vậy, nghiên cứu và sử dụng các sinh vật biến đổi
gen một cách an toàn cho con người, môi trường và đa dạng sinh học là hết
sức cần thiết.
5. Kỹ thuật phòng thí nghiệm và thiết bị an toàn
Mỗi phòng thí nghiệm cần được xây dựng đáp ứng các tiêu chuẩn về
an toàn sinh học. Nguyên tắc phòng ngừa cần được thể hiện trong những
công việc hằng ngày, trong các nội quy phòng thí nghiệm. Khi thực hành
trong phòng thí nghiệm không có khả năng kiểm soát triệt để các tác nhân
sinh học nguy hại, thì phải tìm các biện pháp bổ sung cần thiết khác, nhằm
hạn chế rủi ro của các tác nhân gây hại.
Thiết bị an toàn ngoài tủ cấy an toàn sinh học (BSC), dụng cụ an toàn
đựng các mẫu vật, vật dụng bảo vệ cá nhân (như đã đề cập trong bài 1),
còn có nhiều thiết bị khác, ví dụ như :
- Các thiết bị cách li bao film mềm áp suất âm, là thiết bị bảo vệ ban
đầu để ngăn chặn các vật liệu sinh học độc hại. Khí đi vào bên trong thiết
bị cách li này qua một bộ lọc HEPA và khí đi ra ngoài qua 2 bộ lọc HEPA,
vì vậy ngăn cản được sinh vật gây hại phát tán ra bên ngoài.
- Các thiết bị hỗ trợ dùng pipet góp phần hút dung dịch an toàn.
- Các thiết bị nghiền đồng thể, máy lắc, máy trộn và thiết bị dùng sóng
siêu âm được thiết kế trong các BSC hay được phủ kín trong quá trình sử
dụng, góp phần ngăn cản quá trình gây ra các sol khí độc hại.
- Que cấy đầu tròn dùng một lần, không cần khử trùng, dùng được
trong BSC và sử lí như rác thải nhiễm bẩn khi sau khi dùng.
- Que cấy vi sinh vật khử trùng bằng nhiệt có vỏ bọc bằng thủy tinh
Brosilicat hay sứ giúp khử trùng tiện lợi và hiệu quả.
- Các biện pháp bảo vệ thiết bị như bảo vệ ống tiêm, làm sạch các
thiết bị đựng mẫu vật; các biện pháp bảo quản mẫu máu, dịch cơ thể, mô
và các chất bài tiết. Các biện pháp phổ biến như:
18

+ Biện pháp thu thập, dán nhãn và vận chuyển mẫu vật. Các mẫu vật
nên được đặt trong dụng cụ đúng quy cách, ghi nhãn và quy định sử dụng
rõ ràng.
+ Cách mở ống đựng mẫu hoặc vật đựng lấy mẫu đứng quy cách, tốt
nhất nên mở trong BSC, cần đi găng tay, mặc tạp dề. Nút đậy dụng cụ cần
có miếng lót giấy hoặc gạc để tránh chất lỏng bắn ra.
+ Với các thiết bị thủy tinh cần cẩn thận tránh đổ vỡ, nếu có thể nên
thay bằng dụng cụ chất dẻo an toàn hơn.
+ Sử dụng các thiết bị tự động khi cần thiết nhằm tránh gây tràn dung
dịch hay gây sol khí. Các chất bị vung vãi cần được thu thập, đựng trong
dụng cụ có nắp, sau đó đem hấp áp lực hoặc xử lí như xử lí rác ô nhiễm.
+ Sử dụng các chất sát khuẩn cấp độ cao để làm sạch các dụng cụ thí
nghiệm. Ví dụ, các dụng dịch hyproclorit có lượng clo 1g/lL và 5g/l được
sử dụng làm sạch các thiết bị đựng máu, glutaraldehyt có thể sử dụng làm
sạch bề mặt dụng cụ.
6. Vi sinh vật và an toàn sinh học
Vi sinh vật nhỏ bé, trong đó đặc biệt là virut thường có tốc độ sinh
trưởng nhanh, khả năng hấp thu và chuyển hóa vật chất cao, thích ứng
nhanh với điều kiện môi trường và dễ phát sinh đột biến.
Nhiều vi sinh vật là tác nhân gây bệnh truyền nhiễm, chúng xâm nhập
vào cơ thể chủ yếu thông qua các con đường hô hấp (như bệnh lao, bạch
cầu, cúm), tiêu hóa (như các bệnh thương hàn, tả, lỵ,....), tiếp xúc qua da
hoặc niêm mạc (như bệnh giang mai, lậu, HIV,...). Nhìn chung, bệnh do vi
sinh vật lan truyền rất nhanh, khi xâm nhập vào cơ thể chúng gây rối loại
các quá trình trao đổi chất, phá hủy chức năng của tế bào, khi phát bệnh có
thể gây tử vong.
Vi sinh vật gây bệnh tùy theo đặc điểm sinh học và vị trí phân loại
được chia ra thành nhiều nhóm như nhóm vi khuẩn, virus, vi nấm. Ngoài
ra, tùy theo mức độ gây hại, vi sinh vật được phân chia theo nhóm rủi ro,
và cũng tùy cấp độ rủi ro mà yêu cầu xây dựng phòng thí nghiệm theo cấp
độ an toàn phù hợp:
19

- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 1 gồm các vi sinh vật gây rủi ro thấp,
không chắc gây bệnh cho người hoặc động vật khỏe mạnh. Ví dụ, các vi
khuẩn Escherichia coli, nấm men, nấm mốc sử dụng làm vật liệu nghiên
cứu trong phòng thí nghiệm.
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 2 gồm các vi sinh vật gây rủi ro trung
bình cho người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm. Các vi sinh
vật thuộc nhóm rủi ro 2 ít khi gây nguy hiểm cho người khỏe mạnh, ít khi
gây bùng phát lây nhiễm nghiêm trọng khi đã có biện pháp phòng ngừa. Ví
dụ như vi khuẩn thương hàn (Salmonella enterica), virus gây viên gan A,
virus gây viêm gan B, virus cúm thường, virus sởi, virus quai bị,....
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 3 gồm các vi sinh vật gây rủi ro cao
cho con người và động vật. Tuy nhiên bệnh không lan truyền từ người này
sang người khác hoặc có thể có thuốc điều trị. Ví dụ như vi khuẩn gây
bệnh than (Bacillus anthracis), vi khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis),
các vi rút sốt vàng, vius HIV,...
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 4 gồm vi sinh vật gây rủi ro cao cho
con người và động vật. Các vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm nghiêm
trọng, bệnh có khả năng lây truyền từ người này sang người khác hoặc
không có khả năng chữa trị. Ví dụ như virus Lassa, virus Ebola, virus cum
A ở gia cầm. Theo quy định quốc tế, các vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 4
không được phép nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của các trường đại học.
7. Công nghệ ADN và an toàn sinh học
- Công nghệ ADN (hay còn gọi là công nghệ gen, công nghệ sinh học
phân tử, kĩ thuật gen,...) là các kĩ thuật di truyền tạo nên các phân tử ADN
tái tổ hợp, nhằm tạo nên các gen mới mang thông tin di truyền mã hóa các
đặc điểm tốt mong muốn ở các tế bào hoặc cơ thể sống.
Những thành công của công nghệ ADN trong những năm gần đây là
tạo ra nhiều sinh vật biến đổi gen mang nhiều đặc điểm sinh học ưu thế. Ví
dụ như cà chua biến đổi gen không có hạt, thuốc lá và ngô năng suất cao,
lúa và ngô mang gen chịu được thuốc diệt cỏ,...; một số động vật biến đổi
gen như cừu, lợn, bò, dê,.... mang nhiều đặc điểm có lợi giúp con người
20

thu được các sản phẩm điều trị bệnh máu khó đông, điều trị vết thương,
chống nhiễm trùng, điều trị bệnh tắc nghẽn mạch máu,.... Sinh vật biến đổi
gen có nhiều ưu điểm rõ rệt nhằm tăng năng suất nông nghiệp và góp phần
xóa đói giảm nghèo trên toàn cầu.
Tuy nhiên, bên cạnh các lợi ích, sinh vật biến đổi gen có thể tiềm ẩn
một số rủi ro có hại cho sức khỏe con người và môi trường, nên an toàn
sinh học của sinh vật biến đổi gen đang được tranh luận ở nhiều quốc gia,
nhiều tổ chức trên thế giới. Việc sử dụng sinh vật biến đổi gen cần được
nghiên cứu kĩ lưỡng, chỉ sử dụng khi biết chắc an toàn và cần được cảnh
báo để người sử dụng cẩn thận hơn.
Một số rủi ro cần theo dõi đối với sinh vật biến đổi gen là:
- Khả năng sinh vật biến đổi gen và sản phẩm của chúng chứa các
protein mới, có thể gây độc hoặc dị ứng cho con người, ảnh hưởng tới sức
khỏe.
- Các sinh vật biến đổi gen thường chứa gen kháng chất kháng
sinh nên khi sử dụng có thể làm cho vi sinh vật kháng lại nhiều loại kháng
sinh, làm giảm khả năng ngăn cản một số bệnh ở người và sinh vật.
- Các sinh vật biến đổi gen có thể cạnh tranh và chiếm ưu thế đối
với nhiều loài trong tự nhiên, gây tác động xấu về mặt sinh thái học.
8. Quản lý an toàn sinh học ở Việt Nam
Hiện nay, nghiên cứu về công nghệ gen đang được quan tâm thực
hiện tại nhiều phòng thí nghiệm sinh học tại các viện nghiên cứu, các
trường đại học, đáp ứng yêu cầu cấp bách của phát triển công nghệ sinh
học phục vụ đời sống và khoa học.
Nhận thức được tầm quan trọng của an toàn sinh học trong đời sống,
Nhà nước ta đã rất quan tâm tới vấn đề an toàn sinh học. Ngay từ khi trở
thành thành viên tham gia Công ước Đa dạng sinh học và Nghị định thư
Cartagena, Chính phủ Việt Nam đã ban hành nhiều quyết định, quy chế,
chỉ thị,.... và hướng dẫn về an toàn sinh học. Ví dụ,
- Năm 1993, ban hành Pháp lệnh Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật.
- Năm 1993, ban hành Pháp lệnh Thú y.
21

- Năm 1996, ban hành Nghị định về Quản lí giống cây trồng vật
nuôi.
- Năm 2004, nhà nước Việt Nam chính thức tham gia Nghị định
thư Cartagena về an toàn sinh học.
- Năm 2005, Chính phủ Việt Nam ban hành Quy chế Quản lý an
toàn sinh học đối với sinh vật biến đổi gen; sản phẩm, hàng hóa có nguồn
gốc từ sinh vật biến đổi gen.
- Năm 2008, Nhà nước Việt Nam đã ban hành luật Đa dạng sinh
học.
Chương 4 và các điều từ 57 tới điều 69 của luật Đa dạng sinh học của
Việt Nam đã đề cập tới các vấn đề về báo cáo đánh giá rủi ro về sinh vật
biến đổi gen; thẩm định báo cáo đánh giá rủi ro về sinh vật biến đổi gen;
quy định cấp giấy chứng nhận mức an toàn sinh học; quy định cung cấp
thông tin về an toàn sinh học của hàng hóa có chứa sinh vật biến đổi gen;
cung cấp, công khai thông tin về sinh vật biến đổi gen; nghiên cứu tạo ra
sinh vật biến đổi gen; khảo nghiệm sinh vật biến đổi gen; nhập khẩu, quá
cảnh sinh vật biến đổi gen; chế biến sản phẩm từ sinh vật biến đổi gen; tiếp
thị, quảng cáo, mua, bán, cho, tặng sinh vật biến đổi gen; vận chuyển, lưu
giữ, thải bỏ sinh vật biến đổi gen; và giải phóng sinh vật biến đổi gen ra
môi trường,
V. AN TOÀN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM SINH HỌC
1.An toàn khi tiếp xúc với sinh vật trong phòng thí nghiệm
Khi làm việc trong phòng thí nghiệm sinh học có thể bị lây nhiễm
bệnh do tiếp xúc với sinh vật. Con đường lây truyền có thể qua da, qua
không khí hoặc do ăn uống của các tác nhân mới chưa được xác định an
toàn.
Tác nhân gây bệnh có thể là từ các mô, máu của sinh vật nghiên cứu;
từ đờm dãi của người bệnh; từ virus phát tán trong không khí,...
Gặp những trường hợp như vậy thì cần xác định rõ con đường lây
truyền, nguyên nhân và mức độ lây nhiễm. Bệnh có khả năng mắc phải
càng cao thì càng cần phải đánh giá nhanh chóng và thân trọng.
22

2. An toàn khi tiếp xúc với hoá chất trong các thí nghiệm sinh học
Giống như với an toàn sinh học, an toàn khi tiếp xúc với hóa chất đặt
nguyên tắc cơ bản là phòng ngừa lên trên hết. Bốn nguyên tắc cơ bản của
hoạt động kiểm soát hóa chất là :
- Quy định thay thế: Loại bỏ các chất hoặc các quá trình độc hại,
nguy hiểm hoặc thay thế chúng bằng thứ khác ít nguy hiểm hơn hoặc
không còn nguy hiểm nữa. Khi tiến hành các thí nghiệm trong quá trình
dạy học cố gắng lựa chọn các chất ít độc hại , ít gây nguy hiểm ví dụ thí
nghiệm brom tác dụng với nhôm có thể thay thế bằng thí nghiệm ít độc
hơn như iot tác dụng với nhôm. Hoặc loại bỏ các chất gây nguy hiểm thí
dụ thí nghiệm với thuỷ ngân hoặc asen.
- Quy định khoảng cách: hoặc che chắn giữa người lao động và
hóa chất nhằm ngăn cách mọi nguy cơ liên quan tới hóa chất đối với người
lao động. Trong dạy học các thí nghiệm độc hại hoặc dễ nổ gây nguy hiểm
phải được tiến hành trong tủ hốt hoặc có tấm kính mica che phía HS,
khoảng cách tiến hành các thí nghiệm không quá gần với HS.
- Quy định thông gió: sử dụng hệ thống thông gió thích hợp để di chuyển
hoặc làm giảm nồng độ độc hại trong không khí chẳng hạn như khói, khí,
bụi, mù. Phòng thí nghiệm, phòng kho hoá chất…cần phải thoáng, có hệ
thông hút gió, có nhiều cửa ra vào.
- Quy định về trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân: cho người lao
động ( HS) nhằm ngăn ngừa việc hoá chất dây vào người như : áo blu,
kính bảo vệ mắt, găng tay, khẩu trang, ủng …
Tùy theo việc sử dụng từng hóa chất mà có các quy định cụ thể. Ví
dụ:
- Hóa chất dễ cháy nổ :
Trong phòng thí nghiệm có hóa chất dễ cháy nổ phải quy định chặt
chẽ chế độ dùng lửa, khu vực dùng lửa, có bảng chỉ dẫn bằng chữ và ký
hiệu cấm lửa để ở nơi dễ nhận thấy. Khi cần thiết phải sửa chữa cơ khí,
hàn điện hay hàn hơi phải có biện pháp làm việc an toàn. Tất cả các dụng
cụ điện và thiết bị điện đều phải là loại phòng chống cháy nổ. Việc dùng
23

điện chạy máy và điện thắp sáng ở những nơi có hóa chất dễ cháy nổ phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Không được đặt dây cáp điện trong cùng một đường rãnh có ống
dẫn khí hoặc hơi chất lỏng dễ cháy nổ, không được lợi dụng đường ống
này làm vật nối đất .
+ Khi sửa chữa, thay thế các thiết bị điện thuộc nhánh nào thì phải cắt
điện vào nhánh đó.
+ Thiết bị điện nếu không được bọc kín, an toàn về cháy nổ thì không
được đặt ở nơi có hóa chất dễ cháy nổ.
+ Cầu dao, cầu chì, ổ cắm điện phải đặt ngoài khu vực dễ cháy nổ. Bất
kỳ nhánh dây điện nào cũng phải có cầu chì hay thiết bị bảo vệ tương
đương.
Tất cả các chi tiết máy động hoặc dụng cụ làm việc đều phải làm bằng
vật liệu không được phát sinh tia lửa do ma sát hay va đập. Tất cả các trang
bị bằng kim loại đều phải tiếp đất., các bộ phận hay thiết bị cách điện đều
phải có cầu nối tiếp dẫn. Trước khi đưa vào đường ống hay thiết bị một
chất có khả năng gây cháy nổ, hoặc trước và sau khi sửa chữa đều phải
thực hiện nghiêm ngặt các quy định phòng chống cháy nổ.
Không dùng thiết bị, thùng chứa, chai, lọ hoặc đường ống bằng nhựa
không chịu được nhiệt chứa hóa chất dễ cháy nổ. Không để các hóa chất dễ
cháy nổ cùng chỗ với các hóa chất duy trì sự cháy. Khi đun nóng các chất
lỏng dễ cháy không dùng ngọn lửa trực tiếp, mức chất lỏng trong nồi phải
cao hơn mức hơi đốt bên ngoài.
Trong quá trình sản xuất, sử dụng hóa chất dễ cháy nổ phải bảo đảm
yêu cầu vệ sinh an toàn lao động. Phải có ống dẫn nước, hệ thống thoát
nước, tránh sự ứ đọng các loại hóa chất dễ cháy nổ...
- Hóa chất ăn mòn
Các thiết bị, đường ống chứa hóa chất dễ ăn mòn phải được làm bằng
vật liệu thích hợp, phải đảm bảo kín. Tại nơi làm việc có hóa chất ăn mòn
phải có vòi nước, bể chứa dung dịch natri bicacbonat (NaHCO3) nồng độ
0,3%, dung dịch axit axetic nồng độ 0,3% hoặc các chất khác có tác dụng
24

cấp cứu kịp thời tại chỗ khi xảy ra tai nạn. Tất cả các chất thải đều phải
được xử lý không còn tác dụng ăn mòn trước khi đưa ra ngoài v.v...
- Hóa chất độc
Khi tiếp xúc với hóa chất độc, phải có mặt nạ phòng độc tuân theo
những quy định sau: Phải chứa chất khử độc tương xứng; Chỉ được dùng
loại mặt nạ lọc khí độc khi nồng độ hơi khí không vượt quá 2% và nồng độ
ôxy không dưới 15%; Đối với cacbua oxit (CO) và những hỗn hợp có nồng
độ CO cao phải dùng loại mặt nạ lọc khí đặc biệt.
Tiếp xúc bụi độc phải mặc quần áo kín may bằng vải bông dày có
khẩu trang chống bụi, quần áo bảo vệ chống hơi, bụi chất lỏng độc cần
phải che kín cổ tay, chân, ngực. Khi làm việc với dung môi hữu cơ hòa tan
thì phải mang quần áo bảo vệ không thấm và mặt nạ cách ly.
Cấm hút dung dịch hóa chất độc bằng miệng. Không được cầm nắm
trực tiếp hóa chất độc. Các thiết bị chứa hóa chất độc dễ bay hơi, phải thật
kín và nếu không do quy trình sản xuất bắt buộc thì không được đặt cùng
chỗ với bộ phận khác không có hóa chất độc v.v..
3. Phòng chống cháy nổ
Phòng chống cháy nổ là yêu cầu của tất cả các phòng thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm sinh học cần đáp ứng các điều kiện cụ thể sau :
- Có hệ thống báo động cháy, nổ và có thể tiếp cận hệ thống đó dễ dàng.
- Có cửa thoát hiểm được thiết kế đúng yêu cầu, có dấu báo hiệu đường
dẫn đến cửa thoát hiểm.
- Có hệ thống tự động báo cháy và hệ thống đó được kiểm tra khả năng
hoạt động thường xuyên.
- Có sẵn các thiết bị chống cháy nổ tại chỗ và các thiết bị đó được kiểm
tra thường xuyên và có thể tiếp cận dễ dàng.
- Đồ đạc được sắp xếp gọn gàng, không cản trở lối thoát hiểm và chặn
đường tiếp cận các thiết bị chữa cháy.
- Các hóa chất và thiết bị dễ cháy cần để nơi an toàn, riêng ở một nơi và
xa nơi có thể phát nổ như nguồn điện, lửa,... Hóa chất cần được dán
25

nhãn cảnh báo đầy đủ. Phòng thí nghiệm có hóa chất dễ phát nổ cần
thoáng khí và không quá chật chội.
- Những bình khí nén và khí hóa lỏng được đánh dấu rõ ràng, các van
giảm áp được kiểm tra thường xuyên đảm bảo độ kín tuyệt đối. Các
bình đựng khí hóa lỏng được đặt cách xa nguồn điện, lửa,...
- Tất cả các thiết bị điện được bảo dưỡng thường xuyên, hệ thống điện
ba pha cần có dây tiếp đất. Các thiết bị ngắt điện luôn trong trạng thái
hoạt động tốt, đảm bảo ngắt điện ngay khi cần thiết. Mỗi ổ cắm chỉ nên
sử dụng cho một thiết bị điện, không nên dùng thiết bị nối.
Giáo viên và học sinh làm việc trong phòng thí nghiệm được thông
báo nguy cơ cháy nổ, và được thực tập phương án phản ứng đúng khi cháy
nổ xảy ra.
QUY TẮC LÀM VIỆC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM HÓA SINH
I. An toàn khi làm việc với axit và kiềm
1. An toàn khi làm việc với axit:
- Phải làm việc trong tủ hút bất cứ khi nào đun nóng axit hoặc
thực hiện phản ứng với các hơi axit tự do.
- Khi pha loãng, luôn phải cho axit vào nước trừ phi được dùng
trực tiếp.
- Giữ để axit không bắn vào da hoặc mắt bằng cách đeo khẩu
trang, găng tay và kính bảo vệ mắt. Nếu làm văng lên da, lập tức rửa ngay
bằng một lượng nước lớn.
- Luôn phải đọc kỹ nhãn của chai đựng và tính chất của chúng.
- H2SO4 : Luôn cho axit vào nước khi pha loãng, sử dụng khẩu
trang và găng tay để tránh phòng khi văng axit.
- Các axit dạng hơi (HCl) thao tác trong tủ hút và mang găng tay,
kính bảo hộ.
2. An toàn khi làm việc với kiềm
- Kiềm có thể làm cháy da, mắt gây hại nghiêm trọng cho hệ hô
hấp.
26

- Mang găng tay cao su, khẩu trang khi làm việc với dung dịch
kiềm đậm đặc.
- Thao tác trong tủ hút, mang mặt nạ chống độc để phòng ngừa
bụi và hơi kiềm.
- Amoniac: là một chất lỏng và khí rất ăn da, mang găng tay cao
su, khẩu trang, thiết bị bảo vệ hệ thống hô hấp. Hơi amoniac dễ cháy, phản
ứng mạnh với chất oxy hoá, halogen, axit mạnh.
- Amoni hydroxyt: chất lỏng ăn da, tạo hỗn hợp nỏ với nhiều kim
loại nặng: Ag, Pb, Zn ... và muối của chúng.
- Kim loại Na, K, Li, Ca: phản ứng cực mạnh với nước, ẩm, CO2,
halogen, axit mạnh, dẫn xuất clo của hydrocacbon. Tạo hơi ăn mòn khi
cháy. Cần mang dụng cụ bảo vệ da mắt. Chỉ sử dụng cồn khô khi tạo dung
dịch natri alcoholate, cho vào từ từ.
- Tránh tạo tinh thể cứng khi hoà tan. Tương tự khi hoà tan với
nước, đồng thời phải làm lạnh nhanh.
- Oxit canxi rất ăn da, phản ứng cực mạnh với nước, cần bảo vệ
da mắt, đường hô hấp do dễ nhiểm bụi oxit.
- Natri và kali hydroxyt: rất ăn da, phản ứng cực mạnh với nước.
Các biện pháp an toàn như trên, cho từng viên hoặc ít bột vào nước chứ
không được làm ngược lại.
II. Quy tắc làm việc với hóa chất thí nghiệm
1. Hoá chất thí nghiệm
Các hoá chất dùng để phân tích, làm tiêu bản, tiến hành phản ứng, ...
trong phòng thí nghiệm được gọi là hóa chất thí nghiệm. Hoá chất có thể ở
dạng rắn (Na, MgO, NaOH, KCl, (CH COO) ...; lỏng (H2SO4, aceton,
ethanon, chloroform, ...) hoặc khí (Cl2 , NH3 , N2 , C2H2 ...) và mức độ tinh
khiết khác nhau:
- Sạch kỹ thuật (P): độ sạch > 90%
- Sạch phân tích (PA): độ sạch < 99%
- Sạch hóa học (PC): độ sạch > 99%
27

Hóa chất có độ tinh khiết khác nhau được sử dụng phù hợp theo
những yêu cầu khác nhau và chỉ nên sử dụng hóa chất còn nhãn hiệu.
2. Nhãn hiệu hoá chất:
Hóa chất được bảo quản trong chai lọ thủy tinh hoặc nhựa đóng kín có
nhãn ghi tên hoá chất, công thức hóa học, mức độ sạch, tạp chất, khối
lượng tịnh, khối lượng phân tử, nơi sản xuất, điều kiện bảo quản.
3. Cách sử dụng và bảo quản hoá chất:
Khi làm việc với hóa chất, nhân viên phòng thí nghiệm cũng như sinh
viên cần hết sức cẩn thận, tránh gây những tai nạn đáng tiếc cho mình và
cho mọi người. Những điều cần nhớ khi sử dụng và bảo quản hóa chất
được tóm tắt như sau:
- Hóa chất phải được sắp xếp trong kho hay tủ theo từng loại (hữu
ơ, vô cơ, muối, acid, bazơ, kim loại, ...) hay theo một thứ tự a, b, c để khi
cần dễ tìm.
- Tất cả các chai lọ đều phải có nhãn ghi, phải đọc kỹ nhãn hiệu
hóa chất trước khi dùng, dùng xong phải trả đúng vị trí ban đầu.
- Chai lọ hóa chất phải có nắp. Trước khi mở chai hóa chất phải
lau sạch nắp, cổ chai, tránh bụi bẩn lọt vào làm hỏng hóa chất đựng trong
chai.
- Các loại hóa chất dễ bị thay đổi ngoài ánh sáng cần phải được
giữ trong chai lọ màu vàng hoặc nâu và bảo quản vào chổ tối.
- Dụng cụ dùng để lấy hóa chất phải thật sạch và dùng xong phải
rửa ngay, không dùng lẫn nắp đậy và dụng cụ lấy hóa chất.
- Khi làm việc với chất dễ nổ, dễ cháy không được để gần nơi dễ
bắt lửa. Khi cần sử dụng các hóa chất dễ bốc hơi, có mùi,... phải đưa vào tủ
hút, chú ý đậy kín nắp sau khi lấy hóa chất xong.
- Không hút bằng pipette khi chỉ còn ít hóa chất trong lọ, không
ngửi hay nếm thử hóa chất.
- Khi làm việc với axit hay bazơ mạnh: Bao giờ cũng đổ axit hay
bazơ vào nước khi pha loãng (không được đổ nước vào acid hay base);
Không hút axit hay bazơ bằng miệng mà phải dùng các dụng cụ riêng như
28

ống bóp cao su. Trường hợp bị bỏng với axit hay bazơ rửa ngay với nước
lạnh rồi bôi lên vết bỏng NaHCO3 1% (trường hợp bỏng acid) hoặc
CH3COOH 1% (nếu bỏng base). Nếu bị bắn vào mắt, dội mạnh với nước
lạnh hoặc NaCl 1%.
Trường hợp bị hóa chất vào miệng hay dạ dày, nếu là axit phải súc
miệng và uống nước lạnh có MgO, nếu là bazơ phải súc miệng và uống
nước lạnh có CH 3COOH 1%.
Lưu ý các kí hiệu cảnh báo nguy hiểm:
Chất dễ bắt lửa (Xi)
và độc (Xn)
Chất ăn mòn
(C)
Chất gây nguy
hiểm với môi
trường (N)
29

YÊU CẦU VỀ KĨ NĂNG THỰC HÀNH SINH HỌC
(Trích từ yêu cầu về kĩ năng thực hành của IBO năm 2010)
Phần thực hành tập trung vào việc đánh giá năng lực giải quyết các
vấn đề sinh học của các học sinh. Để có được năng lực này các học sinh
cần được trang bị các kĩ năng sau:
I. Các kĩ năng khoa học (science process skills)
1. Quan sát (Observation).
2. Đo đạc (Measurement).
3. Phân loại hay phân nhóm (Grouping or classification).
4. Tìm kiếm mối quan hệ (Relationship finding).
5. Tính toán (Calculation).
6. Xử lí và trình bày các số liệu bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng
biểu, biểu đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp.
7. Đưa ra các tiên đoán (Prediction/projection).
8. Hình thành giả thuyết khoa học (Hypothesis formulation).
9. Xây dựng khái niệm (Operational definition: scope, condition,
assumption).
10. Xác định các biến và đối chứng (Variable identification and
control).
11. Thực hiện thí nghiệm: thiết kế thí nghiệm, làm thực nghiệm, thu
thập số liệu và kết quả thí nghiệm, giải thích kết quả thí nghiệm và rút ra
các kết luận.
12. Biểu diễn kết quả thí nghiệm dưới dạng đồ thị ở mức chính xác
phù hợp (số thập phân).
II. Các kĩ năng sinh học cơ bản (Basic biological skills)
1. Quan sát các đối tương sinh học bằng kính lúp.
2. Biết sử dụng kính hiển vi (vật kính tối đa 45 X).
3. Biết sử dụng kính hiển vi soi nổi (stereo microscope).
4. Biết vẽ các ảnh quan sát được trên tiêu bản hiển vi (vẽ hình ảnh
từ kính hiển vi).
5. Biết mô tả chính xác các hình vẽ sinh học bằng cách sử dụng
bảng các thuật ngữ sinh học được đánh dấu bằng các mã số.
30

III. Các phương pháp sinh học (Biological methods)
A. Các phương pháp tế bào học (Cytological methods)
1. Các kĩ thuật ngâm và ép tiêu bản
2. Phương pháp làm tiêu bản vết bôi
3. Phương pháp nhuộm tế bào và tiêu bản hiển vi.
B. Các phương pháp nghiên cứu giải phẫu và sinh lý thực vật
1. Làm tiêu bản cắt ngang hoa và xác định công thức hoa.
2. Làm tiêu bản cắt ngang các bộ phận khác nhau của cây: rễ, thân,
lá và quả.
3. Dùng tay tách các phần của thân, rễ, lá.
4. Thuốc nhuộm (ví dụ thuốc nhuộm lignin) và nhuộm các tiêu bản
mô thực vật.
5. Đo các thông số cơ bản về quang hợp.
6. Đo các thông số cơ bản về hô hấp
C . Các phương pháp nghiên cứu giải phẫu và sinh lý động vật
1. Mổ các động vật không xương sống; Mổ các phần hoặc các cơ
quan của động vật có xương sống được nuôi cho tiêu dùng.
2. Làm tiêu bản cả con các động vật không xương sống loại nhỏ
(Whole - mount slide preparation of small invertebrates)
3. Đo các thông số cơ bản về hô hấp
D. Các phương pháp nghiên cứu tập tính học
Nhận biết và giải thích các hành vi của động vật
E. Các phương pháp nghiên cứu môi trường và sinh thái học
1. Ước tính mật độ quần thể (Estimation of population density)
2. Ước tính sinh khối quần thể (Estimation of biomass )
3. Ước tính các thông số cơ bản của chất lượng nước (Elementary
estimation of water quality)
4. Ước tính các thông số cơ bản của chất lượng không khí
(Elementary estimation of air quality)
F . Các phương pháp phân loại (Taxonomic methods)
1. Sử dụng khoá lưỡng phân (Use of dichotomous keys )
31

2. Xây dựng khoá lưỡng phân đơn giản (Construction of simple
dichotomous keys)
3. Nhận biết được các họ thực vật có hoa phổ biến nhất
(Identification of the most common flowering-plant families)
4. Nhận biết được các bộ côn trùng (Identification of insect orders)
5. Nhận diện đến ngành và lớp các sinh vật khác (Identification of
phyla and classes of other organisms)
IV. Các phương pháp vật lý và hoá học (Physical and chemical
methods)
1. Các kĩ thuật tách chiết xuất: lọc và li tâm, sắc kí.
2. Các phép thử chuẩn nhận biết đường đơn, đường đa, lipit,
protein (Fehling, I2 in KI(aq), biuret )
3. Chuẩn độ (Titration)
4. Đo lường số lượng bằng phương pháp nhỏ giọt và dải
(Measuring quantities by drip and strip methods)
5. Các phương pháp pha loãng dung dịch.
6. Kỹ thuật sử dụng pipet, bao gồm cả sử dụng các micropipet.
7. Kính hiển vi, bao gồm cả sử dụng buồng đếm tế bào.
8. Đo mức độ hấp thụ ánh sáng.
9. Điện di trên gel (Gel electrophoresis )
V . Các phương pháp vi sinh vật (Microbiological Methods)
1. Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng.
2. Các kĩ thuật vô trùng (vật liệu thủy tinh chịu nhiệt và chịu lửa)
3. Các kĩ thuật nuôi cấy vi sinh vật.
VI . Các phương pháp thống kê (Statistical methods)
1. Xác suất và phân bố xác suất
2. Biết cách tính và sử dụng các giá trị trung bình, trung vị, tỉ lệ %,
phương sai, độ lệch chuẩn, sai số chuẩn, T-test và phép thử Khi bình
phương.
32

VII . Sử dụng thiết bị (Handling equipment)
Do các đơn vị có thể có các thiết bị khác nhau nên các kĩ năng này chỉ
được đánh giá nếu các thí sinh đã được thông báo trước về thuật toán
(algorithm), cách sử dụng thiết bị, cách tiến hành thí nghiệm đặc biệt nào
đó ra sao vv...
33

Phần 2. 10 bài thí nghiệm thực hành môn Sinh học
Bài 1. Nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào
I. MỤC TIÊU
1. Pha chế và sử dụng một số thuốc thử, hóa chất thông dụng trong
hóa sinh học: thuốc thử Lugol, Fehling.
2. Nhận biết protein, amino axit bằng một số thuốc thử đặc trưng
(ninhydrin, Biuret, HNO2), chứng minh một số tính chất của protein: phản
ứng màu với một số thuốc thử, kết tủa thuận nghịch và không thuận
nghịch.
3. Nhận biết tinh bột, saccharide, phân biệt đường no và đường không
no (đường còn và không còn tính khử).
4. Nhận biết lipid, chứng mình một số tính chất của triglyceride.
5. Rèn các kỹ năng thực hành:
- Kỹ năng thực hành thí nghiệm, đức tính kiên nhẫn, để đạt được
mục đích của mình.
- Kỹ năng quan sát, ghi chép kết quả thí nghiệm
- Kỹ năng thao tác thí nghiệm, bố trí thí nghiệm
- Kỹ năng phân tích kết quả thí nghiệm
- Kỹ năng báo cáo kết quả thực hành
II. CƠ SỞ KHOA HỌC
A. Nhận biết protein
Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch)
+ (NH4)2SO4 là muối trung tính, vừa có tác dụng trung hòa điện (các
ion tác dụng tương hỗ với các nhóm tích điện trái dấu), vừa loại bỏ lớp vỏ
hydrat của phần tử keo protein, do đó làm kết tủa protein. Phản ứng kết tủa
này là kết tủa thuận nghịch, các protein khác nhau bị kết tủa ở các nồng độ
muối khác nhau.
+ So với albumin, globulin có độ tan kém hơn nên kết tủa trước, khi
hòa tan sẽ tan chậm hơn.
Kết tủa protein bằng axit hữu cơ (Kết tủa không thuận nghịch)
34

+ TCA (tricloacetic acid) là một muối hữu cơ có tác dụng làm biến
tính protein (thay đổi tính tan, hoạt tính sinh học, cấu trúc,...), khi đó
protein bị đông tụ lại thành dạng keo không hòa tan (kết tủa không thuận
nghịch). Các nhân tố khác cũng có thể gây biến tính protein như nhiệt độ
cao, axit vô cơ đặc, một số axit hữu cơ, kiềm đặc, muối kim loại nặng nồng
độ cao,...
+ Phản ứng này được sử dụng rộng rãi trong thực tế để phát hiện hoặc
loại bỏ protein khỏi dung dịch, phát hiện protein trong nước tiểu (độ nhạy
lên tới 0,0015%).
B. Nhận biết tinh bột, saccharid
Phản ứng màu của tinh bột với iod
+ Amilose trong tinh bột có khả năng tương tác tạo phức với tinh bột,
hình thành cấu trúc xoắn giữ các phân tử iod ở giữa (phức này có màu
xanh đặc trưng). Sự tương tác này dễ dàng bị phá vỡ khi đun nóng.
Phân biệt đường đơn (glucozơ) và đường đôi (sacarozơ )
+ Phản ứng với thuốc thử Fehling, Benedict hay tráng gương đều là
những phản ứng chứng minh glucose có tính khử, phân biệt glucose với
sucrose. Phản ứng Benedict và tráng gương có thể thực hiện dễ dàng, hóa
chất dễ chuẩn bị (chú ý tránh để AgNO3 dây ra tay). Thuốc thử Fehling
khó chuẩn bị (muối segnette). Khi thực hiện phản ứng tráng gương có thể
thực hiện thêm với sucrose.
Phản ứng với thuốc thử Fehling
+ Trong thuốc thử Fehling, muối tactrat có vai trò tạo phức với Cu2+
tạo ion phức [Cu(C4H4O6)2]2– (khiến Fehling có màu xanh lơ) nhằm ngăn
cản sự tạo thành kết tủa Cu(OH)2 trong thuốc thử.
+ Ống nghiệm I: khi tác dụng với glucose (HO–CH2–(CHOH)4–
CH=O, có chứa gốc andehyte) hoặc các chất chứa gốc andehyte, thuốc thử
này tạo kết tủa Cu2O đỏ. Phản ứng xảy ra khi đun nóng:
2Na2[Cu(C4H4O6)2] + NaOH + R–CHO + H2O
→ Cu2O + R–COONa + 2H2C4H4O6 + 2Na2C4H4O6
+ Ống nghiệm II: không tạo kết tủa vì sucrose (đường đôi) không có
tính khử nên không có phản ứng với Fehling.
35

Sucrose:
Phản ứng Benedict
+ Phản ứng xảy ra hoàn toàn tương tự như với thuốc thử Fehling.
+ Phản ứng này rất nhạy, chỉ cần sử dụng glucose 0,1% là đã tạo kết
tủa Cu2O đỏ gạch, tuy nhiên kết tủa lẫn với dung dịch màu xanh dương nên
dung dịch chuyển sang màu xanh đậm.
+ Nếu sử dụng glucose 1% thì lượng kết tủa sinh ra lớn, sẽ nhìn thấy
rõ kết tủa Cu2O (lẫn với màu xanh của dung dịch nên không thấy màu đỏ
gạch mà chuyển sang đỏ nâu, gần như đen).
Phản ứng tráng gương
+ Khi mới cho NH3 xảy ra phản ứng tạo và hòa tan kết tủa
AgNO3 + NH3 + H2O → AgOH↓ + NH4NO3
AgOH + 2NH3 → [Ag(NH3)2]OH
+ Khi cho glucose 5% vào và đun nóng:
HO – CH2 – (CHOH)4 – CH = O + 2[Ag(NH3)2]OH →
HO – CH2– (CHOH)4– COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O
C. Nhận biết lipid
Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa
+ Bình thường mỡ không hòa tan trong nước.
+ Khi có chất tạo nhũ tương (axit mật, xà phòng,...), mỡ bị phân ra
thành các giọt nhỏ, gọi là hiện tượng nhũ tương hóa.
Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid)
+ Khi đun nóng dầu với chất lấy nước, glyceryl tự do được giải
phóng, chất này mất nước tạo thành acrolein có mùi khét đặc biệt, dễ nhận
biết:
HO – CH2 – CHOH – CH2 – OH → CH2= CH–CH= O + H2O
+ Khi cho giấy lọc tẩm AgNO3/NH3 vào miệng ống sẽ xảy ra phản
ứng tráng bạc:
36

CH2=CH–CH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O
→ CH2=CH–COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓
* Chú ý: Nếu thay dầu lạc bằng lipid không chứa glyceryl (như sáp)
thì sẽ không có phản ứng này.
Phản ứng xà phòng hóa
+ Dưới tác dụng của kiềm NaOH, triglycerid bị xà phòng hóa
+ Khi thêm CaCl2 vào sẽ tạo thành kết tủa canxi của muối hữu cơ.
Sự tạo thành axit béo tự do
+ Thêm H2SO4 vào dung dịch xà phòng, dung dịch trở nên đục do axit
béo được tạo thành.
2R – COONa + H2SO4 → 2R – COOH + Na2SO4
Khi đun nóng, axit béo nổi lên trên bề mặt dung dịch.
+ Khi thêm NaOH vào ống nghiệm chứa axit béo xảy ra phản ứng
trung hòa:
R – COOH + NaOH → R – COONa + H2O
+ Khi dư NaOH, dung dịch có môi trường bazơ làm phenol phtalein
không màu chuyển sang màu hồng.
+ Thêm dung dịch axit béo xảy ra phản ứng trung hòa NaOH dư làm
màu hồng nhạt dần, tiến tới không màu.
III. THIẾT BỊ – HÓA CHẤT- MẪU VẬT
1. Dụng cụ
+ Ống nghiệm, pipet, cốc đong, ống đong 50ml, bình nón 50ml, đũa
thủy tinh.
+ Giá đựng ống nghiệm, kẹp gỗ.
+ Bản sứ 6 giếng, cối chày sứ, chén thủy tinh, bình sắc ký.
+ Giấy lọc, giấy quỳ, giấy sắc ký, giấy thấm, bông.
37

+ Đèn cồn.
2. Thiết bị
+ Bếp điện, tủ ấm 370C, tủ lạnh, nồi cách thủy.
+ Máy đo pH, đồng hồ, cân hóa chất.
3. Nguyên liệu, hóa chất
+ Lòng trắng trứng, tinh bột, dầu lạc, mỡ động vật
+ Glucose, sucrose
+ Ethanol 96%, ether ethylic
+ Tricloacetic acid (CCl3–COOH), H2SO4 đặc
+ Tinh thể (NH4)2SO4, KI, I2, CuSO4.5H2O, muối Segnette (kali natri
tactrat,NaOOC–CHOH–CHOH–COOK.4H2O hay C4H4O6NaK.4H2O),
NaOH, KHSO4, CaCl2
+ Bột Na2CO3, natri citrat HOOC–CH2–C(OH)(COOH)–CH2–COONa
+ AgNO3/NH3, xà phòng
IV. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Nhận biết protein
1.1.Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch)
– Chuẩn bị:
+ Lòng trắng trứng pha loãng: Lấy lòng trắng của 01 quả trứng cho
vào 0,5 lít nước cất, cho thêm 3gram NaOH tinh khiết, khuấy đều.
+ Chuẩn bị dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa: Cân 08 gram tinh thể
amoni sun-phát (NH4)2SO4, hòa tan từ từ trong 10ml nước cất cho tới khi
tinh thể không bị hòa tan. Lọc bằng giấy lọc.
+ Ống nghiệm, pipet, đũa thủy tinh, giấy lọc.
– Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm: 10ml lòng trắng trứng pha loãng, 10ml dung
dịch (NH4)2SO4 bão hòa, lắc đều (có thể dùng đũa thủy tinh khuấy), thấy
xuất hiện kết tủa.
+ Để 5 phút, lọc thu riêng kết tủa ra 1 ống nghiệm, dịch thu được đưa
sang ống nghiệm khác (chú ý: trước khi lọc phải thấm ướt giấy lọc bằng
dung dịch (NH4)2SO4).
38

+ Cho vào dịch lọc 3g tinh thể (NH4)2SO4, thấy tiếp tục xuất hiện kết
tủa.
+ Lọc, thu lấy kết tủa vào 1 ống nghiệm khác.
+ Thêm vào mỗi ống nghiệm (chứa các kết tủa thu được) khoảng 3ml
nước cất, lắc đều, so sánh sự hòa tan kết tủa. (Chú ý: để khách quan, nên
lấy lượng kết tủa tương đối bằng nhau, do kết tủa globulin bao giờ cũng
nhiều hơn albumin).
1.2. Kết tủa protein bằng axit hữu cơ (Kết tủa không thuận nghịch)
– Chuẩn bị:
+ Dung dịch lòng trắng trứng 5%, tricloacetic acid (CCl3–COOH)
10%
+ Ống nghiệm, pipet
– Tiến hành:
+ Cho 1ml dung dịch lòng trắng trứng 5% vào ống nghiệm
+ Thêm 5–10 giọt dung dịch tricloacetic acid (TCA) 10%, lắc đều.
Quan sát hiện tượng.
– Kết quả: ?
– Giải thích:
2. Nhận biết tinh bột, saccharid
2.1. Phản ứng màu của tinh bột với iod
– Chuẩn bị:
+ Dung dịch tinh bột 5%: Hòa tan 0,5g tinh bột trong một ít nước cất,
thêm nước cất đang sôi vào, khuấy đều, tiếp tục đun đến sôi, để nguội, tiếp
tục thêm nước cất đến đủ 100ml.
+ Thuốc thử Lugol: Hòa tan 2,5g KI trong 20ml nước cất, thêm 1g
iod, lắc cho tan hết, thêm nước cất đến 100ml.
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn.
– Tiến hành:
+ Lấy 2–3ml dung dịch tinh bột vào ống nghiệm.
+ Thêm vài giọt thuốc thử Lugol, quan sát màu.
+ Đun nóng ống nghiệm tới khi dung dịch vừa mất màu.
+ Làm lạnh ống nghiệm, quan sát hiện tượng.
39

+ Đun nóng ống nghiệm tới khi dung dịch mất màu thì đun tiếp
khoảng 30 giây.
+ Làm lạnh ống nghiệm trở lại, quan sát hiện tượng.
– Kết quả:?
– Giải thích:?
2.2.Phân biệt đường đơn (glucôse) và đường đôi (sucrôse)
2.2.1. Phản ứng với thuốc thử Fehling
– Chuẩn bị:
+ Dung dịch glucose 1%, sucrose 1%, NaOH, tinh thể CuSO4.5H2O,
muối segnette (kali natri tactrat, NaOOC–CHOH–CHOH–COOK.4H2O
hay C4H4O6NaK.4H2O).
+ Pha thuốc thử Fehling: Dung dịch Fehling A: hòa tan 0,4g
CuSO4.5H2O trong 10ml nước cất (nếu dung dịch đục thì cần lọc). Dung
dịch Fehling B: hòa tan 0,2g C4H4O6NaK.4H2O và 1,5g NaOH trong 10ml
nước cất. Thuốc thử Fehling (chỉ pha ngay trước khi sử dụng để hạn chế sự
tạo thành kết tủa Cu(OH)2): trộn 1 thể tích Fehling A và 1 thể tích Fehling
B, lắc đều, thu được dung dịch trong, xanh biếc.
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn.
– Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm A: 1ml glucose 1%, ống nghiệm B: 1ml
sucrose 1%
+ Thêm vào mỗi ống 1ml thuốc thử Fehling
+ Lắc đều các ống, đun đến khi bắt đầu sôi, quan sát hiện tượng.
– Kết quả:?
– Giải thích:?
2.2.2. Phản ứng Benedict
Phản ứng này rất đặc trưng và nhạy với đường khử hơn phản ứng với
thuốc thử Fehling.
– Chuẩn bị:
+ Dung dịch glucose 0,1%, CuSO4 17,3%, bột Na2CO3, bột natri citrat
HOOC–CH2–C(OH)(COOH)–CH2–COONa
40

+ Pha thuốc thử Benedict: hòa tan 17,3g natri citrat trong 70ml nước
cất đun sôi, thêm 10g Na2CO3 khan, làm lạnh, thêm từ từ 10ml dung dịch
CuSO4 17,3%, thêm nước đến đủ 100ml, dung dịch có màu xanh dương.
+ Ống nghiệm, pipet, nồi cách thủy 1000C
– Tiến hành:
+ Cho 5ml thuốc thử Benedict và 8 giọt dung dịch glucose 0,1% vào
ống nghiệm
+ Đặt ống nghiệm vào nồi cách thủy đang sôi trong 5 phút, quan sát
dung dịch.
– Kết quả:?
– Giải thích: ?
2.2.3.Phản ứng tráng gương
Chú ý: Khi tiến hành thí nghiệm cần cẩn thận, tránh để AgNO3 dây ra
tay.
– Chuẩn bị:
+ Dung dịch NH3, AgNO3, glucose 5%
+ Ống nghiệm, pipet, đèn cồn
– Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm 1ml dung dịch AgNO3 5%
+ Thêm từng giọt NH3, tạo thành kết tủa
+ thêm NH3 đến khi kết tủa vừa tan
+ Thêm 3ml glucose 5% và đun, quan sát hiện tượng.
– Kết quả: ?
– Giải thích:?
3. Nhận biết lipid
3.1.Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa
– Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, dung dịch xà phòng loãng hoặc mật động vật
+ Ống nghiệm, pipet
– Tiến hành:
+ Lấy 2 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 4ml nước cất
+ Thêm 3–5 giọt dầu lạc vào mỗi ống
41

+ Thêm 0,5ml dung dịch xà phòng loãng (hoặc vài giọt dịch mật) vào
ống B
+ Lắc đều cả 2 ống, quan sát hiện tượng.
– Kết quả: ?
– Giải thích:?
3.2.Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid)
– Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, tinh thể KHSO4, dung dịch AgNO3/NH3
+ Ống nghiệm, pipet, giấy lọc, ống nghiệm
– Tiến hành:
+ Cho vào ống nghiệm 2–3 giọt dầu lạc
+ Thêm một ít KHSO4 (khoảng 200mg)
+ Lắc đều, đun nóng mạnh tới khi có khói trắng thoát ra
+ Lấy giấy lọc tẩm AgNO3/NH3 hơ vào miệng ống nghiệm đang thoát
khói, quan sát hiện tượng.
– Kết quả:?
3.3.Phản ứng xà phòng hóa
– Chuẩn bị:
+ Dầu lạc, dung dịch NaOH 0,5M trong ethanol 50%, dung dịch
CaCl2 1%.
+ Ống nghiệm, pipet, bình nón 50ml, nồi cách thủy 1000C, bếp điện.
– Tiến hành:
+ Cho 0,5ml dầu lạc vào bình nón 50ml
+ Thêm 10ml dung dịch NaOH/C2H5OH
+ Khuấy đều và đun cách thủy 1 giờ, nếu chưa cạn thì lấy ra đun đến
khi cạn khô
+ Lấy sản phẩm ra, để nguội, thêm 20–30ml nước cất, lắc đều, quan
sát
+ Lấy 2–3ml dung dịch trên vào ống nghiệm, thêm 1ml CaCl2 1%, lắc
đều, quan sát hiện tượng.
– Kết quả: ?
42

3.4.Sự tạo thành axit béo tự do
– Chuẩn bị:
+ Dịch xà phòng trong bình nón 50ml còn thừa ở thí nghiệm trên,
H2SO4 đặc, ether ethylic, NaOH 0,01%.
+ Ống nghiệm, pipet, giấy quỳ, đèn cồn.
– Tiến hành:
+ Thêm vài giọt H2SO4 đặc vào dung dịch xà phòng trong bình nón
cho tới khi môi trường có pH axit (thử pH bằng giấy quỳ tím), quan sát
hiện tượng.
+ Đun hỗn hợp đến sôi, xuất hiện lớp chất lỏng nổi trên bề mặt.
+ Tách riêng lớp chất lỏng nổi đó, hòa tan trong 5ml ether ethylic.
+ Lấy 1ml dịch trên cho vào ống nghiệm, thêm vài giọt phenol
phtalein, thêm NaOH 0,01% tới khi dung dịch có màu hồng.
+ Thêm từ từ dung dịch hòa tan trong ether ở trên, quan sát sự đổi
màu dung dịch.
– Kết quả: ?
V. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ VIẾT BÁO CÁO
1. Nhận biết protein
1.1.Kết tủa protein bằng muối trung tính (kết tuả thuận nghịch)
– Gợi ý phân tích kết quả:
+ Cả 2 lần thêm dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa và tinh thể (NH4)2SO4
có thu được kết tủa hay không? Kết tủa ở lần nào nhiều hơn?
+ Khi lắc kết tủa với nước cất thì hiện tượng xảy ra là gì?
+ Kết tủa thu được ở lần nào tan dễ dàng hơn?
– Giải thích các kết quả thu được. Tại sao trước khi lọc phải thấm ướt
giấy lọc bằng dung dịch (NH4)2SO4?
– Kết luận rút ra là gì?
– Nếu trong thí nghiệm ta thay dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa bằng
nước cất thì thu được kết quả thế nào? Ý nghĩa của thí nghiệm này là gì?
43

1.2.Kết tủa protein bằng axit hữu cơ
– Gợi ý phân tích kết quả: Xuất hiện kết tủa protein.
– Giải thích kết quả thu được.
2. Nhận biết tinh bột, saccharid
2.1.Phản ứng màu của tinh bột với iod
+ Khi thêm thuốc thử Lugol vào dung dịch hồ tinh bột, xuất hiện màu
gì?
+ Sự thay đổi màu như thế nào khi đun nóng; khi làm lạnh ống
nghiệm chứa dung dịch?
+ Nếu đun nhẹ rồi lại làm lạnh thì sự biến đổi màu diễn ra thế nào?
Thí nghiệm lặp lại đến khoảng lần thứ 7–10 thì kết quả có thay đổi không?
(Lưu ý: số lần có thể lặp lại phụ thuộc vào việc đun nhẹ nhàng hay không).
+ Khi đun nóng kĩ dung dịch, làm lạnh trở lại, dung dịch có còn màu
xanh không?
2.2. Phân biệt đường đơn (glucose) và đường đôi (sucrose)
+ Ống nào (A hay B) xuất hiện kết tủa? Màu kết tủa là màu gì?
+ Theo lý thuyết thì màu kết tủa là màu gì? Tại sao thực tế màu kết tủa
lại khác?
2.3. Phản ứng Benedict
– Gợi ý phân tích kết quả: Dung dịch chuyển màu như thế nào? Nếu
sử dụng glucose 1% thì có thể thấy kết tủa màu gì?
(Lưu ý: Phản ứng này rất đặc trưng và nhạy với đường khử hơn phản
ứng với thuốc thử Fehling).
44

3. Nhận biết lipid
3.1.Thí nghiệm về tính tan của mỡ
Ống
nghiệ
m
Nguyên liệu, hóa chất Tính tan Kết quả thí
nghiệm
Ống A 2ml nước cất + dầu lạc ? ?
Ống B 2ml ethanol + dầu lạc ? ?
Ống C 2ml benzen + dầu lạc ? ?
3.2. Thí nghiệm về sự nhũ tương hóa
Ống
nghiệm
Nguyên liệu, hóa chất Tính tan Màu của
dung dịch
Ống A 4ml nước cất + 3 – 5 giọt dầu
lạc
? ?
Ống B 4ml nước cất + 3 – 5 giọt dầu
lạc + 0,5ml xà phòng 2%
? ?
3.3. Thí nghiệm chứng minh mỡ chứa gốc glyceryl (trong triglycerid)
+ Khi đun nóng dầu với chất lấy nước, có mùi gì đặc biệt ? Tại sao có
khói trắng thoát ra?
+ Chú ý quan sát màu sắc trên tờ giấy lọc tẩm AgNO3/NH3 hơ vào
miệng ống nghiệm đang thoát khói.
+ Nếu thay dầu lạc bằng lipid không chứa glyceryl (như sáp) thì sẽ có
phản ứng này hay không? Tại sao?
45

3.4. Phản ứng xà phòng hóa
+ Sau khi đun cạn khô bình nón, thêm nước cất vào lắc sẽ được dung
dịch có màu như thế nào? Có tạo bọt không? Đó là dung dịch gì?
+ Thêm CaCl2 vào dung dịch đó thì có tạo thành kết tủa hay không?
VI. CÂU HỎI ĐÁNH GIÁ VÀ MỞ RỘNG VẤN ĐỀ
1. Giải thích những hạn chế của thử nghiệm của Benedict trong việc
xác định có đường hoặc không có đường trong một một số sản phẩm thực
phẩm. Tại sao tất cả các monosacarit phản ứng với thuốc thử Benedict,
nhưng chỉ một số disaccharides phản ứng với thuốc thử Benedict? Cho
dung dịch saccarozơ vào ống nghiệm, cho thêm 2 giọt HCl đậm đặc và đun
sôi trong 10 phút. Sau dó, trung hoà bằng NaOH (dùng giấy quỳ để nhận
biết), nhỏ thêm 1ml dung dịch Benedict vào. Có phản ứng gì xảy ra? Giải
thích.
2. Điều gì đã làm bạn tìm hiểu về các đặc trưng của thuốc thử biuret?
Bạn học được gì về đặc tính của thuốc thử biuret? .
3. Trong phòng thí nghiệm, bạn sử dụng thuốc thử biuret để xác định
sự hiện diện của albumin (lòng trắng trứng) trong dung dịch. Tại sao bạn
không sử dụng thuốc thử ninhydrin? Dùng 3ml sữa cho vào 1 ống nghiệm
rồi cho thêm vài giọt CuSO4 1%, lắc đều. Giải thích hiện tượng xảy ra.
4. Lá của nhiều loài thực vật được phủ một chất sáp làm cho chúng
không đọng nước. Bạn mong chờ gì về chất này sẽ phản ứng như thế nào
trong thử nghiệm Sudan IV? Lấy lá cây mướp, hoặc cây ngô cho vào ống
nghiệm; cho rượu êtylic vào và đun sôi trên đèn cồn. Sau đó dùng kẹp cặp
và nhúng lá vào dung dịch kali iotat có nồng độ loãng. Mô lá sẽ có màu gì?
Tác dụng của rượu êtylic trong thí nghiệm này là gì? Tại sao phải đun sôi
trên đèn cồn?
5. Ninhydrin phản ứng với một hỗn hợp của các axit amin và cho màu
tím. Proline có phải là một trong những amino axit hay không? Làm thế
nào bạn có thể khẳng định một hỗn hợp có chứa proline hay không?
46

6. Một số hợp chất hữu cơ chưa được kiểm tra để xác định loại phân
tử có mặt. Hoàn thành bảng dưới đây, cho biết nguyên liệu từ 1 đến 5 là
chất gì trong các chất: protein, đường khử, tinh bột, chất béo, hoặc các axit
amin tự do (+ = kết quả dương tính).
Nguyên
liệu
Thử
nghiệm
Benedict
Thử
nghiệm
Lugol
Thử
nghiệm
Biuret
Thử
nghiệm
Ninhydrin
Thử
nghiệm
Sudan
IV
Trả
lời
1. - - + - - ?
2. + - - - - ?
3. - + - - - ?
4. - - - + - ?
5. - - - - + ?
7. Hỗn hợp các chất chưa biết sẽ được kiểm tra với một số thuốc thử
đo màu. Với các kết quả trong bảng, xác định trong bốn lựa chọn dưới đây,
lựa chọn nào mô tả đung nhất các thành phần của từng ống.
(Cho biết: + = kết quả dương)
Ống
nghiệm
Thử
nghiệm
Benedict
Thử
nghiệm
Lugol
Thử
nghiệm
Biuret
Thử
nghiệm
Ninhydrin
Thử
nghiệm
Sudan IV
1 - - + + -
2 + - + - +
3 + + - - +
a. Ống 1: đường khử và protein
Ống 2: lipid, axit amin tự do, và protein
Ống 3: tinh bột, đường khử, và lipid
b. Ống 1: protein và axit amin tự do
Ống 2: tinh bột, protein, và lipid
Ống 3: axit amin tự do, tinh bột và protein
c. Ống 1: protein và axit amin tự do
Ống 2: lipid, đường khử và protein
Ống 3: lipid, đường khử và tinh bột
d. Ống 1: axit amin tự do và chất béo
47

Ống 2: lipid, tinh bột, và axit amin tự do
Ống 3: tinh bột, axit amin tự do, và đường khử
8. Bạn kiểm tra 5 dung dịch và có được kết quả như sau:
Dung dịch
Kết quả của
Lugol Test
Kết quả của
Benedict Test
Kết quả của
Ninhydrin
Test
I
II
III
IV
V
Vàng
Vàng
Đen
Nâu
Vàng
Xanh dương
Da cam
Xanh dương
Xanh đen
Xanh dương
Tím
Không màu
Không màu
Vàng
Không màu
a. Dung dịch nào có chứa tinh bột?
b. Dung dịch nào rất có thể có đường?
c. Dung dịch nào có chứa một axit amin khác với proline?
9. Khi ăn thịt màu đỏ, bạn sẽ có được những chất dinh dưỡng nào (chỉ
xét đến phân tử hữu cơ)? Những nhà dinh dưỡng học khuyên chất béo nào
nên có trong chế độ ăn uống của bạn? Bạn sẽ sử dụng lời khuyên đó như
thế nào?
10. Một số vitamin không nên dùng quá nhiều. Đó là vitamin
nào? Tại sao?
11. Một số axit amin được gọi là axit amin thiết yếu. Điều này có
nghĩa là gì? Axit béo với nhiều hơn một liên kết đôi được coi là các axit
béo cần thiết. Động vật không có thể tạo ra axit béo có nhiều hơn một liên
kết đôi. Các nguồn của các axit béo cần thiết là gì?
12. Nghiền nhỏ mẫu gan lợn hoặc gan gà trong cối sứ rồi lấy ra một ít
đặt lên lam kính. Cho thêm vào mẫu vài giọt dung dịch KI. Hãy dự đoán
kết quả xảy ra. Có thể rút ra kết luận gì từ thí nghiệm này?
13. Cắt nhỏ cùi dừa cho vào ống nghiệm và cho thêm vào vài ml cồn.
Lượng cồn trong ống nghiệm phải ngập hết cùi dừa, lắc đều trong ít phút.
Để cùi lắng xuống và dùng pipet hút phần dịch nổi cho vào một ống
nghiệm khác có đựng 3ml nước. Giải thích hiện tượng xảy ra.
48

14. Vào mùa đông, thực vật biến đổi các lipit bão hòa trong màng tế
bào của nó cho axit béo không no. Lipit không no là khung giữ
cho các màng tế bào lỏng nhiều hơn bởi vì chúng không thể được liên kết
với nhau chặt chẽ. Có phải lợi thế này sẽ giúp cho cây thân thảo sống
qua hết mùa đông?
(Gợi ý: khi bạn đặt bát súp nấu với thịt xông khói trong tủ lạnh sẽ
thấy xuất hiện váng mỡ trên mặt bát súp. Tại sao vậy?)
49

Bài 2. Ảnh hưởng nhiệt độ, pH, các chất kìm hãm lên hoạt độ của
enzyme - Xác định hoạt độ của một số enzyme
I. MỤC TIÊU
1. Tìm hiểu ảnh hưởng nhiệt độ, pH, các chất kìm hãm, các chất ức
chế,... lên hoạt độ của enzyme.
2. Sử dụng phương pháp chuẩn độ để xác định hoạt độ của một số
enzyme.
3. Rèn các kỹ năng thực hành:
- Kỹ năng quan sát
- Kỹ năng đo đếm thời gian cho các phản ứng xúc tác bởi enzyme
- Kỹ năng chuẩn độ
- Kỹ năng phân tích kết quả thí nghiệm
- Kỹ năng báo cáo kết quả thực hành
II. CƠ SỞ KHOA HỌC
A. Tính đặc hiệu của enzyme
+ Tính đặc hiệu của enzyme thể hiện ở chỗ mỗi enzyme chỉ tác dụng
lên một hoặc một số chất cùng kiểu cấu trúc và chuyển hóa cơ chất theo
một kiểu phản ứng nhất định.
Tính đặc hiệu của urease
+ Urease được xem là có tính đặc hiệu tuyệt đối: chỉ tác dụng lên
urea, ngoài ra hầu như không tác dụng lên các hợp chất khác.
Do tính đặc hiệu của urease chỉ xúc tác cho phản ứng thủy phân urea
nên ở ống A có xảy ra phản ứng tạo NH3, làm giấy quỳ chuyển sang xanh,
còn ống B không xảy ra phản ứng.
Tính đặc hiệu của α–amylase nước bọt và sucrase nấm men
+ Sucrase được xem là có tính đặc hiệu tương đối: nó không chỉ thủy
phân liên kết β–glycozit của sucrose mà còn thủy phân liên kết β–glycozit
của nhiều hợp chất khác như trong rafinose.
+ α–amylase chỉ thủy phân liên kết α–1,4-glycosid, trong khi sucrase
chỉ thủy phân liên kết α–1,2-glycosid của đường sucrose.
50

+ Ở tinh bột, liên kết giữa các phân tử glucose ở amylose (thành phần
tạo phản ứng màu với I2 trong thuốc thử Lugol) là α–1,4-glycosid, trong
khi ở amylopectin là α–1,4-glycosid (mạch thẳng) và α–1,6-glycosid (vị trí
phân nhánh).
+ Ống A và B: α–amylase nước bọt thủy phân liên kết α–1,4-glycosid
ở amylose của tinh bột thành các dextrin từ lớn đến nhỏ, cuối cùng là
glucose, trong khi sucrase không thủy phân được tinh bột, do đó ống A cho
màu vàng (hoặc đỏ vàng, đỏ nâu tùy độ mạnh của α–amylase) với thuốc
thử Lugol (âm tính), trong khi ống B cho màu xanh tím (dương tính).
+ Ống C và D: sucrase không thủy phân được tinh bột, nhưng thủy
phân liên kết α–1,2-glycosid của đường sucrose tạo thành đường glucose
có tính khử, do đó ống C âm tính với thuốc thử Fehling, còn ống D xuất
hiện kết tủa Cu2O đỏ gạch.
B. Ảnh hưởng nhiệt độ, pH, các chất kìm hãm lên hoạt độ của enzyme
Ảnh hưởng của nhiệt độ
+ Các enzyme tách từ cơ thể động vật máu nóng hoạt động mạnh nhất
ở 37–400C, ngoài giới hạn này hoạt độ đều giảm, đặc biệt khi đun nóng
trên 700C các enzyme đều bị bất hoạt hoàn toàn.
+ Do đó nếu tinh bột không bị thủy phân sẽ tạo phức màu xanh tím
với iod trong thuốc thử Lugol.
+ Nếu tinh bột bị thủy phân dần thành các dextrin từ lớn đến nhỏ, sẽ
không tạo thành phức màu tím với iod trong thuốc thử Lugol.
Ảnh hưởng của pH môi trường
+ Mỗi enzyme hoạt động mạnh nhất ở một pH nhất định, ở các pH
khác hoạt độ enzyme giảm.
+ pH thích hợp cho hoạt độ của enzyme α–amylase nước bọt ở vùng
trung tính (gần 7) do đó trong khoảng này (6,8–7,2), tinh bột bị thủy phân
sẽ cho phản ứng âm với thuốc thử Lugol.
Ảnh hưởng của các chất kích thích và kìm hãm
51

Thuchanh qg2011phan1

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (13)

Semelhante a Thuchanh qg2011phan1

Semelhante a Thuchanh qg2011phan1 (20)

Thuchanh qg2011phan1