探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计.doc

第 PAGE 2 页 探索影响过氧化氢酶活性条件的实验设计 安徽省歙县中学高二年级 罗 琼 李 岚 方声阳 徐 冉 指导教师 吴宏昌 吴美琴 问题由来：2007年10月上旬，在做高中《生物》（必修）第一册实验六《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用》实验时，因没有α－淀粉酶，改用唾液淀粉酶，但取唾液极为繁琐。实验七《探索影响淀粉酶活性的条件》实验，如仍用唾液，唾液量比实验六多1倍，显然行不通，于是老师用新鲜猪肝中的过氧化氢酶替代，结果发现实验中存在着不足，还有许多亟待改正之处。于是萌发了用新鲜猪肝中的过氧化氢酶重新设计实验七的想法。 1 用新鲜猪肝中的过氧化氢酶替代α－淀粉酶实验设计优点 1）材料简单易推广 据了解，α－淀粉酶难以购买（黄山市没有），价格较贵，且要新鲜。而大量的唾液淀粉酶也难取，故近两年新教材中的实验七几乎未做（黄山市内）。而猪肝购买和使用方便，价格便宜。 2）实验的时间短 整个实验约15分钟，比用α－淀粉酶实验少5分钟。 3）现象明显易操作 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下生成水和氧气，氧气易检验和观察。 2 实验计划 ①2007年10月上旬，做了高中《生物》第一册实验六和实验七之后，萌发重新设计实验的想法。②自学一些酶和实验设计的有关知识。③2008年元旦放假时，组成实验小组，共同研究，初步确定实验方案。④寒假开始，实验小组分析实验方案，制订实验实施细则，分步实施。⑤2008年春节前，撰写小论文。⑥对论文中的不足之处，在开学前继续实验探讨。 3 实验原理 利用酶专一性：新鲜的猪肝中含有过氧化氢酶能使过氧化氢分解产生水和氧气。 4 实验材料用具 100ml烧杯、天平、研钵、20ml量杯、胶头滴管、纱布、15×150mm试管、温度计、水槽、酒精灯、三角架、石棉网、直尺、火柴、卫生香、玻璃棒、试管夹、恒温箱、电热水壶、电冰箱 体积分数为30％的过氧化氢溶液、质量分数为5％的盐酸溶液、质量分数为0.1％的氢氧化钠溶液、水、热水、蒸馏水、冰块、新鲜的猪肝 5 实验探究过程 用新鲜猪肝中的过氧化氢酶替代α－淀粉酶进行实验设计，必须解决的问题： ① 猪肝研磨液适宜的浓度。 ② 过氧化氢适宜的体积分数。 ③ 过氧化氢酶活性最强时的适宜温度和变性失活的最低温度。 ④ 过氧化氢酶适宜保温时间。 ⑤ 盐酸和氢氧化钠使过氧化氢酶失活适宜时间。 只有把上述问题一一用实验确定,才能对高中《生物》（必修）第一册实验七进行修改（主要考虑温度的影响）。 实验数据的处理：实验数据的处理主要是H2O2在过氧化氢酶的作用下产生氧气量的确定问题，在实验过程中，用直尺测量氧气气泡在试管中的液面上上升的高度，氧气气泡上升高度与反应强度呈正相关（说明：在做本实验时H2O2和过氧化氢酶反应时试管应轻轻振动摇匀，如振动过大，过快的反应使产生的氧气形成的气泡有大有小无法判断；同时利用了酶的高效性，在极短的时间内反应就完成了）。 5.1 探索猪肝研磨液适宜浓度的实验 1) 分别配制质量分数为5%、10%、15%、20%、25%、30%的新鲜猪肝研磨液。 2) 取3支洁净的试管，分别滴入3滴质量分数5%的新鲜猪肝研磨液。 3) 用同样的方法，分别取3支洁净的试管，分别滴入3滴质量分数10%、15%、20%、25%、30%的新鲜猪肝研磨液。 ① 将上述试管放在0℃冰水中保温5min，然后取出试管，再加入体积分数为3％的H2O2溶液1mL 表1 序号 1 （5%） 2 （10%） 3 （15%） 4 （20%） 5 （25%） 6 （30%） 气泡上升平均高度(cm) 4.42 5.67 5.70 6.33 6.67 7.73 卫生香 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 ② 将上述试管放在30℃水浴中保温5min，然后取出试管，再加入体积分数为3％的H2O2溶液1mL 表2 序号 1 （5%） 2 （10%） 3 （15%） 4 （20%） 5 （25%） 6 （30%） 气泡上升平均高度(cm) 5.57 6.50 6.69 7.17 7.40 7.63 卫生香 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 ③ 将上述试管放在36.5℃水浴中保温5min，然后取出试管，再加入体积分数为3％的H2O2溶液1mL 表3 序号 1 （5%） 2 （10%） 3 （15%） 4 （20%） 5 （25%） 6 （30%） 气泡上升平均高度(cm) 4.83 5.33 7.33 8.57 8.63 8.87 卫生香 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 ④ 将上述试管放