对“探究影响酶活性因素”实验的几点探索

切实开展“探究影响酶活性因素”的实验活动，有利于学生对“pH和温度对酶活性影响”知识体系的建构，有利于学生的处理实验材料、确认实验变量、设计实验方案、进行实验操作等技能的培养，有利于合作学习、创新精神等情感的养成。为了有效达成活动目标，笔者对实验中困扰学生的几个问题，进行了探索。

H2O2与过氧化氢酶、淀粉与淀粉酶是这类实验的常用材料。然而，在探究“pH影响酶活性”的实验中，教师往往指导学生选用H2O2与过氧化氢酶，而不选用淀粉与淀粉酶。其主要原因是后者实验结果的检测存在难以克服的困难。淀粉在淀粉酶的催化下，可水解成还原糖。淀粉的存在与否，可用碘液检测；还原糖的有无，可用斐林试剂检测。从理论上分析，本实验使用的NaOH溶液，会影响碘液与淀粉变蓝色的现象，而使用的HCl溶液，会影响斐林试剂对还原糖的检测。事实果真如此吗？笔者对此用演示实验进行了探索。取3支试管编号1、2、3，先向3支试管分别加入1mL唾液，再依次向3支试管加入1mL5%的HEl、1mL蒸馏水、1mL5%的N2OH，混匀后分别加入2mL3%的淀粉溶液，在37%下保温5min，最后向3支试管各滴l滴碘液，结果依次为变蓝色、不变蓝、不变蓝。重复前述实验，只是在保温后，向3支试管各加2mL现配的斐林试剂，混匀后进行100℃水浴，结果溶液颜色依次为棕色沉淀、砖红色沉淀、仍为蓝色。这两个演示实验加深了学生对该实验选材的理解。

在探究“温度影响酶活性”的实验中，学生已有“温度影响H2O2自身分解速率”的知识，对不选用H2O2与过氧化氢酶作材料无疑惑。然而，在用碘液对淀粉与淀粉酶作材料的实验结果检测时，却会出现100℃试管中也不变蓝色的现象。如何突破这个难关，便成了笔者课前预实验探索的重点。取7支试管并编号1～7，各加入1mL唾液，分别在37℃、47%、57℃、67℃、77℃、87℃、97℃的温度下保温5min，再分别加入2mL3%的淀粉溶液，在各自原温度下继续保温5min，最后向各试管滴加1滴碘液，实验的结果依次是溶液颜色依次是不变蓝、不变蓝、稍变蓝、变深蓝、不变蓝、不变蓝、不变蓝。由此可知，该实验可选用唾液淀粉酶，且在学生实验时，指导学生将最高温度设为70℃，从而有效避免不利于学生知识建构的现象出现。 建构不同pH、温度与酶活性关系的变化曲线，依赖于定量实验。笔者长期探索发现，可以创设多种定量测定装置。这里介绍一种简易方法：取若干医用50 mL输液瓶（空而未启封塞）、2mL注射器、输液管，用注射器将输液管注满水后密封其导气皮管，并将三者组装成若干如图1所示装置。

活动时，采取两学生一小组、j或四个小组为一大组、全班共有若干大组的组织形式，每大组的各小组都完成同―pH及温度的实验，实现平行重复及求平均值以减少误差，各大组分别完成不同pH及温度的实验，用全班的数据绘制曲线图。

探究不同pH对酶活性影响的方法步骤为：①用注射器分别吸2滴（0.1mL）鲜肝研磨液和2mL某pH溶液，分别注入输液瓶。②将输液皮条的另一端插入25mL量筒内。③用注射器吸2mLH2O2溶液并注入输液瓶，结束时连同针头一起拔出。④在HaO2溶液开始注入输液瓶的同时，收集水并计时，在2min时读取并记录量筒中水平面刻度。⑤各大组计算出2min时量筒收集水的平均值。

不同温度下酶促反应产氧量的差异，既有由酶活性不同造成的，又有由温度不同造成的。为实施该定量实验，笔者思考如何校正实验：取与酶促反应相同的装置，其他条件都不变，只将鲜肝研磨液换成煮熟过的肝研磨液，并在酶促反应实验的同时，平行进行校正实验，两者产氧量的差值便是由酶催化的产氧量。两平行实验的方法步骤为：①用注射器吸2滴（0.1mL）肝研磨液注入输液瓶。②将输液瓶放入烧杯内，调节温度至需要控制的温度并保温5min。③将输液管的另一端插入25mL量筒内。④用注射器吸2mL H2O2溶液并注入输液瓶，结束时连同针头一起拔出。⑤在H2O2溶液开始注入输液瓶的同时，收集水并计时，在2min时读取并记录量筒中水平面刻度。⑥各大组计算出2min时量筒收集水的平均值。 科学探索是无止境的，对本实验的探索有待进一步进行。