《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》教学设计

《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》教学设计（共3篇）

《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》教学设计 篇1

一、前端分析

1、学习者分析

本节课的授课对象为高一学生，思维水平和学习能力已经发展到了较高的阶段，乐于并有能力进行自主学习，实验内容与日常饮食相关，注重与现实生活相联系，学生极易产生学习兴趣。但实验材料和试剂较多，规范操作细节多，合作学习显得尤为重要。

2、学习内容分析

“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”是人教版高中必修一模块第二章的内容。本次实验放在教室上完实验理论知识之后，有利于帮助学生将理论与实际相结合，通过实验操作对理论知识有更加深刻的认识和了解，同时也培养学生对生物实验的兴趣。

3、学习环境分析

本节课分两个生物实验室先后进行，实验材料、试剂完备。

二、教学目标

1、知识目标

说明特定的化学试剂能够使生物组织中相应的有机化合物产生特定的颜色反应。

2、能力目标

尝试用化学试剂检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉。

3、情感态度价值观目标

（1）逐渐形成参与合作学习，形成严谨认真、敢于质疑的科学态度；（2）按照实验操作规则操作实验，养成良好的实验习惯。

三、教学重难点

1、教学重点 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理、方法和注意事项。

2、教学重点

实验所用材料多，试剂种类和使用方法多，课堂容量大。

四、教学策略

合作学习策略

五、教学准备

根据学生情况和学校实验室条件对学生进行分组（２人一小组，４人一大组）。准备实验材料：苹果匀浆、稀释的蛋清、浸泡过的花生种子、淀粉溶液；实验用具：双面刀片、试管、试管夹、水浴锅、量杯、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜；实验试剂：斐林试剂、苏丹III染液、双缩脲试剂、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水。

六、教学过程

教师：通过之前理论课的学习，我们已经知道了检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验原理和方法步骤，今天，我们就来实验室里实地操作一下，看看是否能出现想对应的现象。本节课分为三个阶段：第一阶段，讲解大致的实验步骤和注意事项；第二阶段：进行实验，分两个实验室开展，先在三楼实验室，后在二楼实验室；第三阶段：整理实验仪器，课堂小结。

（一）讲解实验步骤和注意事项

1、还原糖的检测与观察

加入待测组织样液【白色】→加入斐林试剂（甲液、乙液等量混合均匀后再 加入）【蓝色】→水浴加热（50-65℃）2min→观察现象【砖红色沉淀】

强调：①斐林试剂现配现用；②水浴加热，试管要用试管夹夹好，试管口不能朝向有人的地方。③在加热过程中，颜色变化为：蓝色→棕色→砖红色（沉淀），棕色为过渡色。

2、脂肪的检测和观察

取浸泡过的花生种子，去掉种皮→切片备用→蘸取切片→滴加苏丹III染液，染色3min→吸去染液，滴加酒精溶液，洗去浮色→吸去酒精，滴蒸馏水，盖片→显微镜下观察（先低倍后高倍）【橘黄色/红色的脂肪颗粒】

强调：①切片时要横切，尽可能切薄。②切花生的时候注意安全，不要切到手。

3、蛋白质的检测与观察

加入待测组织样液【白色】→加入A液，摇匀【白色】→滴加B液，摇匀→观察【紫色】 强调：先A后B，每次都要摇匀。

4、淀粉的检测和观察

加入待测组织样液【白色】→滴加碘液→观察【蓝色】

（二）进行实验

学生2人为一组进行实验，教师依次指导。

（三）课堂小结

组织学生整理实验器材，并且对本节实验课中出现的操作中的问题进行总结和强调。

七、板书设计

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 还原糖——斐林试剂——砖红色沉淀 脂肪——苏丹III染液——橘黄色颗粒 蛋白质——双缩脲试剂——紫色反应 淀粉——碘液——蓝色

八、教学反思

1、本节实验内容较多，时间安排紧凑，占用了一部分休息时间；

2、有一些注意事项没有强调，部分学生在实验中出现了一些不当操作；

《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》教学设计 篇2

1 材料与方法

1.1 标本来源

选取2009 年1 月30 日-2012 年4 月1 日在遵义医学院附院妇科病房住院行手术治疗,并经病理确诊的宫颈鳞癌患者60 例为研究组,年龄32~65岁,平均(45.00±3.28)岁。按照2009 年国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Ob stetrics,FIGO)分期,其中ⅠA2期10 例,ⅠB1期13 例,ⅠB2期15 例,ⅡA期22 例。随机选取同期在本院妇科门诊和/ 或病房诊治后经病理确诊的宫颈上皮内瘤变(cervical intra-epithelial neoplasia,CIN)60 例为对照组1,慢性宫颈炎60 例为对照组2。所有入选患者均排除支气管囊肿、妊娠、牛皮癣、肺结核、湿疹及盆腔炎症。各组年龄比较差异无统计学意义(P =0.215)。

1.2 主要试剂与仪器

采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked im munosorbent assay,ELISA)检测SCCAg和Cath-D水平,试剂由上海信裕生物科技有限公司提供,检测仪器为荷兰Wellscan MK2 酶标仪;全自动化学发光免疫分析法检测CA125 水平,仪器为Immulite 2000,试剂由西门子公司提供。所有操作严格按照说明书进行。

1.3 结果判断标准

选择体检健康女性60 例(均行妇科检查及宫颈刮片检测),检测SCCAg、Cath-D和CA125 水平确定参考值。取95%可信区间(confidence interval,CI),SCCAg为0.1 ~0.7 ng/ml,≥0.7 ng/ml为阳性;Cath-D为4.3~7.5 ng/L,≥7.5 ng/L为阳性;CA125 为2.1~8.9 u/ml,≥8.9 u/ml为阳性。

1.4 统计学方法

采用SPSS 18.0 统计软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,运用单因素方差分析(One-way ANOVA),两两比较用LSD法,检验水准为0.05。检测结果以敏感性为纵轴,以误诊率为横轴,绘制工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC),计算曲线下面积(area under curve,AUC)和标准误,ROC曲线下面积<0.70 表示准确性较低,0.70~0.90 为中等,>0.90 为较高。其中联合检测结果变量即预测概率由Logistic回归产生,P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1研究组与对照组的SCCAg、Cath-D和CA125 水平比较

宫颈鳞癌组SCCAg、Cath-D和CA125 水平升高。方差分析表明,各组间SCCAg、Cath-D和CA125水平比较,差异有统计学意义。见表1。

进一步两两比较结果表明,宫颈鳞癌组与CIN组和慢性宫颈炎组间差异有统计学意义(①SCCAg:宫颈鳞癌组vs CIN组,t =22.286,P =0.003;慢性宫颈炎组vs宫颈鳞癌组,t =20.333,P =0.005;②CathD:宫颈鳞癌组vs CIN组,t =17.385,P =0.000;慢性宫颈炎组vs宫颈鳞癌组,t =16.333,P =0.000;③CA125:宫颈鳞癌组vs CIN组t =16.887,P =0.000;慢性宫颈炎组vs宫颈鳞癌组,t =17.815,P =0.000);CIN组SCCAg、Cath-D、CA125 与慢性宫颈炎组比较,差异无统计学意义(t =1.952、1.052 和0.927,P =0.144、0.289 和0.493)。

2.2 SCCAg、Cath-D、CA125 与不同病理参数的相关性

宫颈鳞癌组血清SCCAg、Cath-D水平与临床分期、分化程度、间质浸润深度、肿瘤体积、阴道残端浸润、脉管癌栓、盆腔淋巴结转移有不同程度相关,差异有统计学意义(P <0.05),CA125 水平变化与宫颈癌间质浸润深度有关,差异有统计学意义(P <0.05)。见表2、3。

2.3 宫颈鳞癌诊断、预测转移的敏感性与特异性

应用ROC曲线,依据敏感性与特异性之和最大化原则,计算出血清SCCAg、Cath-D和CA125 诊断宫颈鳞癌的临界值分别为1.03 ng/ml、13.58 ng/L和8.16u/ml,预测转移临界值分别为3.21 ng/ml、21.20ng/L和12.45 u/ml。敏感性:Cath-D>SCCAg>CA125;特异性:SCCAg>Cath-D>CA125。3 项指标联合检测时敏感性(0.99)和特异性(0.98)均显著提高。见表4。

2.4 ROC曲线面积预测宫颈鳞癌转移

计算SCCAg、Cath-D和CA125 的ROC曲线下面积,分别为0.954、0.905 和0.718,从单项独立指标分析看出,预测宫颈鳞癌转移的准确性:SCCAg>Cath-D>CA125;联合检测的ROC曲线下面积增加到0.977,明显提高预测宫颈鳞癌转移的准确性。见表5。

(n=60,ng/ml,±s)

(±s)

(±s)

3 讨论

宫颈鳞癌的进展是一个从非典型增生到原位癌再到浸润癌的循序渐进过程[6],病因尚不完全明确[7],可能与多基因共同作用有关,系相关致癌因子激活原发基因使细胞增殖和凋亡紊乱所致。目前对宫颈鳞癌的早期诊断及预测转移尚无统一和规范的肿瘤标志物,韦羽梅等[8]研究显示,宫颈癌治疗效果与是否转移密切相关,因此寻找早期诊断和预测转移的指标是提高宫颈鳞癌诊疗效果的关键所在。SCCAg存在于鳞状细胞的胞浆内,是肿瘤相关抗原TA-4 的亚单位,作为一种肿瘤标志物与各种器官的鳞状细胞癌相关[9],当鳞状细胞异常增生时,就会被动表达SCCAg并释放到人体外周血中,诱导细胞毒性T细胞的免疫活性,激发机体对肿瘤的免疫应答[10];Cath-D是一种52 k D的含天冬氨酸的糖蛋白,属于木瓜蛋白酶家族,存在于细胞内溶酶体,有分解细胞内蛋白、激活细胞内酶原和激素的作用,当肿瘤组织细胞代谢加强时,随着肿瘤的发展,Cath-D也会明显升高[11]。有研究显示多种肿瘤患者体内均有Cath-D高表达[12];CA125 属于糖蛋白中的一种,在宫颈癌中的诊断价值曾有报道[13],但其敏感性和特异性均不高。

本文研究血清SCCAg、Cath-D和CA125 及联合检测对宫颈鳞癌诊断及预测转移的价值,结果显示,宫颈鳞癌组SCCAg、Cath-D和CA125 水平显著高于CIN组及慢性宫颈炎组,表明宫颈鳞癌与3 项指标密切相关,对宫颈鳞癌的诊断具有非常重要的价值,与赵倩颖[14]报道一致。血清SCCAg和Cath-D水平与宫颈鳞癌的临床分期、分化程度、瘤体大小、肿瘤浸润深度、脉管癌栓及盆腔淋巴结转移关系密切,可以作为独立预测转移的良好指标,与Gadducci等[15]报道一致。通过CA125 诊断宫颈鳞癌浸润有较好的临床意义。

通过研究结果分析SCCAg、Cath-D和CA125与宫颈鳞癌发病的原因,机制如下:①宫颈鳞癌侵犯鳞状细胞基底层,SCCAg通过血管、淋巴管进入外周血导致水平升高;②癌细胞通过抑制细胞凋亡途径,使机体相关细胞的自杀机制产生抵抗[16],肿瘤细胞恶性生长,鳞状细胞基因表达和调控失常,受到浸润生长及分化程度的影响,参与凋亡调控的细胞高表达SCCAg;③Cath-D水平升高,可能是宫颈鳞癌周围组织代谢加强,抑制自噬体的活性,使得Cath-D的表达随着肿瘤进展而不断增强[17],同时Cath-D刺激癌细胞的生长,降解基底膜和结缔组织[18],破坏宿主细胞外基质天然屏障,有利于肿瘤细胞侵袭[19];④Cath-D可诱导u PA介导肿瘤相关蛋白溶解的级联效应,促进肿瘤细胞增殖、局部扩散[20],特别是在肿瘤浸润和转移的过程中蛋白水解酶发挥重要的作用[6];⑤Cath-D纤溶酶原的水解片段还有抑制血管生成的作用,在缺氧条件下导致环氧化酶2 表达,血管密度增加[21],促使肿瘤的形成;⑥CA125 与宫颈鳞癌的间质浸润深度有直接关系,可能是因为肿瘤细胞的浸润,破坏正常组织细胞的基底膜,淋巴管侵袭导致CA125 水平升高。

应用ROC曲线计算SCCAg、Cath-D和CA125诊断宫颈鳞癌及预测其转移的临界值、敏感性、特异性和曲线下面积,结果显示SCCAg和Cath-D在宫颈鳞癌的发生、发展、分化、侵袭、转移等过程中具有相互调控、诱导或信息传递的协同作用,既可单独成为宫颈鳞癌诊断和预测转移的指标,也可以联合使用;SCCAg具有很高的特异性,而Cath-D有很好的敏感性。如将几项指标联合使用,可明显提高宫颈鳞癌的诊断和预测转移的敏感性和特异性,对宫颈鳞癌早期诊断、预测转移、治疗方案的制定有一定的临床价值。

摘要：目的 探讨血清鳞状细胞癌抗原(SCCAg)、组织蛋白酶D(Cath-D)、糖类抗原125(CA125)联合检测对宫颈鳞癌诊断及预测转移的临床应用价值。方法 酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中SCCAg和CathD水平,全自动化学发光免疫分析法检测CA125。收集2009年1月30日-2012年4月1日宫颈鳞癌患者(ⅠA2~ⅡA期)60例为研究组;宫颈上皮内瘤变组(CIN组)60例为对照组1;慢性宫颈炎组60例为对照组2。研究组在术前检测血清SCCAg、Cath-D、CA125水平,分析血清SCCAg、Cath-D、CA125水平与宫颈鳞癌、临床病理特征、转移及复发之间的相关性。结果 宫颈鳞癌组手术前的SCCAg、Cath-D和CA125水平分别为(1.41±0.26)ng/ml、(19.14±1.52)ng/L和(17.42±0.90)u/ml,明显高于CIN组和慢性宫颈炎组,差异有统计学意义(P=0.003、0.005、0.000、0.000、0.000和0.000);SCCAg、Cath-D水平与宫颈鳞癌临床分期、肿瘤体积、分化程度、间质浸润深度、脉管癌栓、宫旁转移、盆腔淋巴结转移有不同程度相关,差异有统计学意义(P<0.05),CA125水平变化与宫颈癌间质浸润深度密切相关,差异有统计学意义(P=0.007)。应用工作特征曲线(ROC)分析SCCAg、Cath-D和CA125诊断宫颈鳞癌的临界值分别为1.03 ng/ml、13.58 ng/L和8.16 u/ml,预测转移临界值分别为3.21 ng/ml、21.20 ng/L和12.45 u/ml,曲线下面积(AUC)分别为0.954、0.905和0.718。结论 血清SCCAg和Cath-D水平对宫颈鳞癌的诊断、临床分期、预判复发具有很高的临床诊断价值;SCCAg、Cath-D和CA125 3项指标联合使用,可明显提高预测宫颈鳞癌转移的临床价值。

《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》教学设计 篇3

关键词：生物组织；糖类；脂肪；蛋白质；显色反应；检测

G633.91

生物课程的教材改革越来越注重内容的创新，同时也要做好关键知识点的有效教学，对于生物组织中有机化合物的反应原理而言，更要分析三大有机化合物的显色反应过程，尽可能的确定糖类、脂肪和蛋白质检测中的不同显色反应机理，总结注意事项，综合提升生物知识储备能力。对于生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定的显色反应机理究竟如何始终是生物老师教学高度重视的一个问题+[1]。因此论文对生物组织中糖类、脂肪和蛋白质阿金侧鉴定的显色反应机理进行研究有一定的现实意义。

一、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定的显色反应

糖类、脂肪和蛋白质作为生物组织中的三大有机化合物，糖类中的淀粉一旦遇到碘，将会呈现出蓝色，就可溶性还原糖而言，一旦和斐林试剂发生反应，有砖红色沉淀，同时脂肪和苏丹III反应，出现橘黄色的反应，和苏丹IV反应，出现红色。蛋白质一旦和双缩脲试剂发生反应，将会出现紫色反应，这种显色反应作用下，生物质中糖类可以进行有效的判定，同时也可以鉴定蛋白质和脂肪。

关于显色反应原理的探究，始终是生物界高度重视的一个焦点，在有机化合物的处理过程，结合多种有机化合物的反应原理，借助于多种试剂实现有效的显色反应处理，实现化合物的鉴定。关于染色剂的吸附显色过程，主要是做好还原性糖和蛋白质的有效鉴定过程，分析和试剂发生的作用，并结合显色现象，进而做好鉴定[2]。

基于可溶性还原糖鉴定的过程，确定类似反应原理，确定可溶性还原糖的结构，主要是可溶性还原糖存在醛基糖结构，同时也存在碱性果糖溶液和麦芽糖，葡萄糖和果糖作为同分异构体，而葡萄糖中一般有醛基，但是果糖具有酮基并没有醛基，溶液稀释的过程，出现了互变异构。

稀碱溶液用果糖稀释的过程，出现了还原性的反应，同时还原性糖常伴有醛基反应，在和斐林试剂反应的时候，氢氧化铜和可溶性还原糖出现了氧化还原反应，而蓝色氢氧化铜也伴有砖红色氧化亚铜，这一反应的进行，还原糖存在。

脂肪鉴定的过程，苏丹III一旦融入脂肪，溶解度比较大，脂肪生物组织得到有效的处理，同时对于酒精中的苏丹III而言，和脂肪发生反应，脂肪呈现出橘黄色。关于蛋白质的鉴定过程，主要是确定双缩脲的试剂成分，确定氢氧化钠溶液以及质量浓度，进而实现硫酸铜溶液的分析，在碱性溶液作用下，往往和铜离子发生反应，并伴有紫红色络合物沉淀。

关于蛋白质鉴定的一种反应原理而言，主要是结合蛋白质鉴定的试剂，并借助于双缩脲实际确定蛋白质显色反应，双缩脲分子一旦发生缩合反应，将会失去一分子氨，分子中和蛋白质一样存在肽键，同时碱性溶液作用下，出现了大量的化学反应，并出现了紫色铜离子罗何物，基于肽键和物质反应过程，常伴有紫色铜离子络合物，这一反应过程中需要分析生物组织蛋白质的存在。

二、 生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定可能存在的负反应

基于生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定中的问题分析，就要做好苹果组织样液的加热过程，一旦加入斐林试剂之后，将会出现受热现象，黑色沉淀逐步产生，斐林试剂也伴有黑色沉淀，主要是氢氧化铜逐步的分解了氧化铜，在砖红色沉淀之后，也出现了变黑的现象，也即是氧化了氧化亚铜，进而出现了氧化铜[3]。鉴定蛋白质的时候，需要做好蛋清液的稀释工作，逐步的滴加硫酸铜，乳白色沉淀逐步产生，在重金属盐出现变性之后，变小了实际的溶解度，同时实验也伴有蛋白质的变性，这种蛋白质变性不仅仅和温度有关，同时也和碱性强度有着直接的关联，一旦过强受热和过强碱性，都会导致蛋白质变性[4]。鉴定蛋白质的时候，需要控制硫酸铜的滴加速度，一旦有过量和过快的滴加速度，蓝色沉淀产生，硫酸铜和氢氧化钠出现了蓝色氢氧化铜沉淀。

三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定的相关注意事项

还原糖和蛋白质鉴定阶段，就要避免出现负反应，保证有着规范化的操作。关于斐林试剂的使用，需要本着现配现用的基本原则，在斐林试剂以及苹果组织样液混合之后，实现充分的加热处理。

蛋清液的稀释之后，可以使用蒸馏水，避免蛋清液的加热，同时鉴定的过程，避免滴加硫酸铜，需要充分均匀氢氧化钠溶液，在硫酸铜滴加之后，避免有过快的滴加速度，进行边滴加边振荡的过程。而硫酸铜溶液一旦为0.05g/mL时，就要滴加2滴左右，硫酸铜溶液的浓度为0.05g/mL事，就要滴加4滴左右。关于氢氧化钠浓度而言，避免浓度的过大，确定氢氧化钠的低浓度添加。

总而言之，生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定时，就要分析三大有机物的反应过程，做好糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定的显色原理分析，合理使用滴加夜，并结合不同化合物的基本反应要求，避免出现负反应。鉴定蛋白质的时候，需要做好蛋清液的稀释工作，逐步的滴加硫酸铜，乳白色沉淀逐步产生。蛋白质的鉴定过程，主要是确定双缩脲的试剂成分，确定氢氧化钠溶液以及质量浓度，进而实现硫酸铜溶液的分析。对于斐林试剂的使用，需要本着现配现用的基本原则，在斐林试剂以及苹果组织样液混合之后，实现充分的加热处理。

参考文献：

[1]郑琦琦，吴坚.基于NO2-显色反应的抗湿性喷雾雾滴密度和大小的检测体系[J].农业工程学报，2015，04（3）：107-112.

[2]潘斌.高中生物学实验中的显色反应释疑[J].生物学教学，2015，40（11）：42-43.

[3]王子武，孙海荣.生物组织中几种有机化合物的定量检测[J].生物学教学，2016，41（5）：65-65，66.