PH对酶活性的影响实验的讨论

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
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，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斐林试剂更好，有助于避免学生知识上的误解。

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：
（注：淀粉酶都是α淀粉酶）
本文发表于《生物学教学》2010年5期。