“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验探究

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1、“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验探究“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验是人教版教材《生物•必修1•分了与细胞》第4章第1节“降低化学反应活化能的酶”一节小的探究实验。实验原理：一、淀粉的结构：淀粉是植物细胞中存在的一种均一多糖，其分子通式为（C6H10O5）n，C6H10O5表示一个葡萄糖单体，n为单体的数目，从数百至数千不等。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，它们在结构和性质上均有一定的区别，在淀粉中占的比例随植物品种而异。（1）直链淀粉葡萄糖单体通过a—1,4糖昔键结合而成的多糖链即为直链淀粉（图1）,但直链淀

2、粉并非直线型分了，而是借助分了内的氢键卷曲成螺旋状（图2）,每一螺旋圈内有6个葡萄糖单体。（2）支链淀粉与直链淀粉相比，除有a—1,4糖昔键结合而成的主链外，支链淀粉述有以a—1,6糖苜键连接而成的支链（图3）,从图中可看出只有分支点处存在a—1,6糖昔键。支链淀粉主链约有100（）个葡萄糖单体，每-•分支约有20—30个葡萄糖单体，且都卷曲成螺旋状。二、淀粉及其水解物遇碘的显色原理：在酸或者酶的作用下，淀粉内的a-1,4糖苜键和a-1,6糖苜键与水作用即淀粉发生水解，逐步形成葡萄糖片段、麦芽糖、葡萄糖。淀粉及其

3、水解产物与碘的显色反应，是由于碘分了嵌入葡萄糖螺旋圈内，并且借助范德华力联系在-•起，形成了淀粉一碘复合物的缘故。其颜色与组成淀粉及其水解产物葡萄糖链的长度有关。当糖链的长度小于6个葡萄糖单位时，由于不能形成一个螺旋圈而不能显色。当糖链的平均长度为20个葡萄糖单位时显红色，大于60个葡萄糖单位时显蓝色。因此直链淀粉由于貝有较长的多糖链而与碘呈现蓝色或蓝紫色；支链淀粉虽然相对分子质量较大，而它与碘的显色反应只取决于其分支链的长度（20—30个葡萄糖单位）,与碘反应呈现紫红色；不同水解物由于不同的糖链长度而与碘反应呈

4、现不同的颜色或无色。由此可知，在一定条件下淀粉的水解程度（或水解速度）可用其水解物遇碘反应的颜色來判断。因此，淀粉酶的活性可用淀粉水解物遇碘反应的颜色来确定。按照这个原理，淀粉与碘的显色反应受两个因素的影响：一是淀粉的螺旋结构，二是单质碘的变化。单一变量原则:在对照实验中，除了要观察的变量发生变化外，其他变量都保持不变。本探究活动是在学生具备一定的化学知识和生物学知识的基础上进行的，教学难点是：（1）通过教师的精心设计，为学生创造自主探究空间；（2）通过讨论分析，使学生教师可以与学生一起分析讨论：在酸性溶液屮，上

5、反应受到抑制，碘不褪色。在碱性溶液屮，上反应生成的酸与碱反应，向正反应方向进行，碘褪色。探究酶最适温度和最适PH时，教材上有建议。建议用淀粉和淀粉酶做探究温度的实验。用过氧化氢和过氧化氢酶做探究PH实验。项甘1号试管1'号试管2号试管2」试管3乃试管3'号试管步2ml甲溶液2ml乙溶液2ml甲溶液2ml乙溶液2ml甲溶液2ml乙溶液在冰水中水浴5min在60在沸水中水浴5min1与1'试管混合均匀1与1'试管混合均匀1与试管混合均匀在冰水中水浴数分钟在沸水中水浴数分钟实验现象呈蓝色无蓝色出现呈蓝色结论卬溶液：质量

6、分数为2%的新配制的淀粉酶溶液乙溶液：质量分数为3%的新配制的可溶性淀粉溶液温丿旻:（1）对碘的影响单质碘在水溶液屮会发生微弱的歧化反应，即l2+H2O=H++r+HIO（kc=2X103）HIO是一种弱酸，在水溶液中极不稳定，分解基本按如下方式进行：3HIO=3H++2r+IO3_分解的速度与温度冇关。我们认为，随着温度升高，HIO分解加快，导致平衡①向右移动，混合液小的碘单质浓度急剧下降，当其降低到一定程度后（注：常温下，显色12浓度不低于10-7g/ml）,淀粉与碘混合液就不能显色。（2）对碘和淀粉反应的影

7、响混合液温度的影响对显蓝色的碘一淀粉混合液进行加热，蓝色会褪去。而在冷却后，颜色会随即恢复。一般混合液浓度高者，蓝色混合液褪色的温度就高些（约80°C）,而混合液浓度低者，褪色的温度就低些（约50°C）⑹。这是因为给淀粉溶液加热，分子运动加剧，会破坏淀粉螺旋结构，碘就离开管道，使包合物遭到解体，这样就不显蓝色了。待淀粉冷却后，乂可重新形成这种淀粉一碘的螺旋状包合物，颜色也就恢复了。至于加热至沸碘是否会升华，这不必担心，因为碘升华温度需达184.4°Co当然加热时间若过久，淀粉甚至会水解成糊精，颜色自然也不会恢复了