PH对酶活性的影响实验的讨论.doc

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1、PH对酶活性的影响实验的讨论江苏省沭阳高级中学（223600）陈卫东在高中生物教学中我们发现，不少资料在介绍PH对酶活性的影响时，往往通过设计以下实验来加以说明的：步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的新鲜淀粉酶溶液1mL1mL1mL2注入等量的不同PH的溶液1mL蒸馏水1mLNaOH1mLHCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL460℃热水中相等时间5分钟5分钟5分钟5加等量斐林试剂并摇匀2mL2mL2mL6水浴50℃～65℃加热2分钟2分钟2分钟7观察实验现象砖红色沉淀无沉淀无沉淀在上述实验过程中一般使用斐林试剂来检测实验结果，以是否有砖红色沉淀产生

2、，作为酶活性对反应结果影响的依据，就实验现象而言应该没有问题。但是，关于这个实验的过程及现象有两个问题值得讨论：讨论问题1：根据化学原理我们知道，试管3中，加入的是一定量的盐酸，而淀粉在酸性条件下也可以发生水解，只是与在淀粉酶作用条件下不同，其水解的产物是葡萄糖。但是3号试管中为什么不能出现砖红色沉淀呢？我们就这个问题做了相应的实验，在按照试管3步骤进行试验时，试管中确实不会出现沉淀，甚至连Cu（OH）2应该体现出的蓝色絮状沉淀都没有，这是为什么呢？原来，在试管中加入的HCl比较多，当斐林试剂加入后，其中的Cu（OH）2就会与HCl发生反应，Cu（OH）2不再存在，由于没

3、有了Cu（OH）2，所以即使溶液中有葡萄糖，但是在水浴条件下也不可能有砖红色沉淀产生。如果我们试管3第6步与第7步之间加入一个步骤，加入1mL与HCl等浓度的NaOH溶液，摇匀。这样，再加入斐林试剂水浴加热，我们就可以在3号试管观察到砖红色沉淀。究其原因应该是：NaOH中和了3号试管中第2步加入的HCl，从而使得后加入的斐林试剂得以保留，而由于HCl的作用，淀粉被水解成葡萄糖，葡萄糖为还原糖，Cu（OH）2被还原成CuO2，因此出现了砖红色沉淀。讨论问题2：我们能否使用碘液作为检验试剂，以排除酸带来的影响（酸能水解淀粉是常见的化学知识）？由于淀粉在酸的条件下能够水解，只是

4、其水解的速率没有酶催化效率高，因此，在适宜的时间范围内，由酶催化的淀粉已经水解完毕，而酸水解的淀粉没有水解完毕（其中酶由于酸性环境失去活性），这个阶段使用碘液来检测反应结果是可行的，其中只有1号试管不能变蓝，2、3号试管均变蓝。如果反应时间比较长，就不再适合使用碘液检验了，因为3号试管中的淀粉也可能被完全水解掉，这个时候就不适合再使用碘液了。对于碘液的使用还可以用另外一种方式，就是在水浴保温之前就各加入两滴碘液，3支试管均变蓝，然后我们观察3支试管中蓝色退去消耗的时间，这样或许也能很好的说明问题。因此我认为，如果控制好或合理使用，碘液作为试剂来检测PH对酶活性的影响应该比

5、斐林试剂更好，有助于避免学生知识上的误解。精选实验改进建议：对于上述实验步骤，我觉得是否是按照以下方式步骤更加合理：步骤实验操作内容第一组第二组第三组试管1试管1′试管2试管2′试管3试管3′1注入等量的新鲜淀粉酶溶液1mL1mL1mL注入等量的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2注入等量的不同PH的溶液1mL蒸馏水1mLNaOH1mLHCl360℃热水中相等时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟4试管混合1′倒入12′倒入23′倒入35加碘液2滴2滴2滴6水浴60℃，观察实验现象蓝色退去最快蓝色不退去蓝色退去较慢（注：淀粉酶都是α淀粉酶）本文发表于《生物学教学》2010

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