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温度对酶活性的影响机理|温度对酶活性影响的实验探究

高三作文 时间:2020-06-05

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  “温度对酶活性的影响”是高三理科班学生必作的学生实验。其实验原理是淀粉遇碘形成紫蓝色的复合物。α-淀粉酶在适宜条件下可以使淀粉逐步分解成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘不显色。该实验的目的是使学生初步学会探索温度对酶活性影响的方法;探索淀粉酶在不同温度条件下催化淀粉水解的情况。通常认为:高温使酶因变性而失活;低温(教材之0℃左右)使酶的活性明显降低,催化作用不能正常表达。实验结果是否支持这种认识呢?温度对酶活性的影响究竟是怎样的呢?笔者按照人教版高三生物教材对该实验的条件要求及实验步骤,用2%新鲜的仅一淀粉酶溶液,3%的可溶性淀粉溶液以及有关试剂,分别于2008年9月和2009年4月对此进行实验探究。 中国论文网 https://www.xzbu.com/8/view-9093318.htm  
  1 实验准备
  
  (1)准备实验器具:按照人教版高三生物教材的要求进行准备。
  (2)配制实验溶液和有关试剂:按照人教社全国统编高三生物教材的要求进行准备。
  (3)进行3%淀粉溶液纯度的鉴定:取2支洁净试管并编号,各加入2mL 3%淀粉溶液。然后,1号试管滴加1滴碘液,立即变蓝色;2号试管加入2mL斐林试剂,摇匀后溶液显浅蓝色,经沸水处理1min后,无砖红色沉淀产生。实验表明,实验材料3%淀粉溶液含有淀粉而不含还原性糖,可作为实验溶液用于温度对酶活性影响的实验。
  
  2 “温度对酶活性影响”的实验探究
  
  2.1 不同温度下对淀粉和淀粉酶的处理
  取6支洁净试管,编号为A、B、C、a、b、c,其中A、B、C各加入10mL 3%淀粉溶液,a、b、c各加入3mL 2%新鲜淀粉酶溶液;A、a试管放在冰块(约0℃),B、b试管放在60℃温水,C、c试管放在100℃沸水的环境中各处理5min。然后另取3支洁净试管编号为A1、B1、C1,对应加入2mL从A、B、C中各取出的淀粉溶液,稍后,各滴加1滴碘液观察颜色变化并记录如表1。
  
  
  2.2 相同温度下淀粉和淀粉酶混合后的实验
  将上述经过相同温度处理过的淀粉酶溶液倒入对应相同温度处理后的3%淀粉溶液中,震荡摇匀,使淀粉酶与淀粉溶液充分混合,并在相同温度下处理5min(即将a倒入A,震荡摇匀在约0℃的冰块中处理5min,其他类似,温度不同而已)。然后分别进行以下实验。
  (1)冰块(约0℃)处理组的有关实验(见表2)。
  (2)60℃处理组的有关实验(见表3)。
  (3)100℃处理组的有关实验(见表4)。
  
  3 实验分析
  
  A组(A1、A2、A3)对照实验说明,在冰块(约0℃)温度下,α-淀粉酶仍有催化活性,能将淀粉完全水解成还原性糖,实验表明iX--淀粉酶的催化活性不因温度降低到0℃而明显降低不能表达。
  B组(B1、B2、B3)对照实验说明,在60℃温度条件下,Or,--淀粉酶能将淀粉完全水解成还原性糖,A组的实验现象与B组相同。说明在自然状态下,α-淀粉酶的作用温度比人们以前的认识要广得多。
  C组(C1、C2、C3)对照实验说明,100℃的α-高温能使淀粉酶变性失活,不能水解淀粉成还原性糖。
  上述实验表明,温度对α-淀粉酶活性的影响主要表现在高温能使淀粉酶变性失活,不能催化淀粉水解;低温(0℃左右)与最适温度相比,对该酶的活性没有明显影响。
  
  2009年4月,笔者将新配制3%可溶性淀粉溶液和新配制2%α-淀粉酶溶液取样后分别放入冰箱,温度控制在-10~0℃的低温以及室温(20℃)及最适温度(60℃)条件下,先分开处理,然后将相同温度处理3%可溶性淀粉溶液与2%α-淀粉酶溶液混合处理1h后进行上述实验,仍得出与上述实验相同的结论。需要强调的是,2%α-淀粉酶溶液经低温(-10~0℃)处理后与相同低温处理的3%可溶性淀粉溶液混合一段时间后,用碘液或用斐林试剂检验的实验现象分别与室温(20℃)及最适温度处理组的实验现象完全相同,肉眼看不出它们的差异。这说明低温(-104)℃)对α-淀粉酶的活性没有显著影响。因此建议:进行“温度对酶活性的影响”实验时,环境温度条件宜设置为室温和沸水(100℃),取消低温(冰块)组和最适温度(60℃)组,这样有利实验的准备以及学生通过实验获得正确的结论,从而避免低温原理的误导。
  顺便提及的是,笔者用低温(-5~0℃)保存猪肝研磨液40d后,取2滴猪肝研磨液滴加盛有3%过氧化氢溶液的试管中,振荡试管,很快有气泡产生,用带火星的卫生香伸进试管进行检验,卫生香立即燃起明亮的火焰。该实验证明猪肝研磨液含有的过氧化氢酶在低温(-5~0℃)保存40d后仍有活性。 转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-9093318.htm

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