酶特性实验的分析及改进

2 mL 砖红色沉淀
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
无砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
该实验设计反思：淀粉酶代替唾液，免去了收集 唾液的麻烦及唾液中食物残渣的影响；淀粉酶和蔗糖 酶都为植物体内的酶，最适温度一般在40~50七,故本
实验设置反应温度在50七，也是斐林试剂水浴的温 度,从而避免了前后温度不一致而把温度作为自变量 了；增加了两组对照（⑦号和⑧号），排除了两种酶中
—42 —
混有还原性物质的可能,实验过程更加严谨。
2探究pH对酶活性影响的实验
2.1探究pH对酶活性影响实验再现 实验步骤见表3。
试管 1%淀粉酶 控制pH 1%可溶性淀粉
碘液（I-KI液） 预期试管内溶液颜色变化 实际试管内溶液颜色变化
表3实验步骤
①
②
1 mL
1 mL
1 mL体积分数为5%的HC1溶液
题特点及对后期的备考建议，以期为2019届高三生物复习提供可资借鉴与参考。 关键词高考试题特点分析复习启示
中图分类号G633.91
文献标志码B
酶特性实验是高中生物学的一个重要实验，很多
教师也对此进行了研究和改进。对于酶专一性实验,
笔者在教学中发现教材上没有设计排除两种酶中可
能混有还原性物质的可能性。而在探究pH对酶活性 影响时，人教社的《必修1 •分子与细胞》中第84页用 括号注明“建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响”，但并未说明 原因。下面对这两个实验进行了原因分析并重新设
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计，在教学实施中获得了较好效果。
1探究酶专一性的实验
1.1 酶专一性实验再现
实验步骤见表1 o
表1实验步骤
试管号
①
②
可溶性淀粉溶液
2 mL
蔗糖溶液
2 mL
淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
将酶和反应物分别于50T温水中保温5min,再混合
改进实验的实验步骤： 取4支试管分别编号见表2中①、②、③、④,加入 试剂，充分混匀后放在50七恒温水浴中保温5 min,再 各加入斐林试剂2mL,摇匀。50七再水浴2 min,观察 是否有沉淀并记录实验结果。 再取4支试管分别编号见表2中⑤、⑥、⑦、⑧，如 表2所示，加入试剂,最后各试管加入蒸馆水补足到总 体积6 mL,摇匀。50七再水浴2 min,观察是否有沉淀 并记录实验结果。 实验结果及分析：只有①号和④号出现砖红色沉 淀，由此可知淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗 糖水解;蔗糖酶只能催化蔗糖水解 ，不能催化淀粉分 解;即“酶具有专一性”。
1 mL蒸饱水
2 mL
2mL
将淀粉与淀粉酶都分别于50尤保温后再混合
2滴 变蓝
2滴 不变蓝（碘液颜色）
棕红色
不变蓝（碘液颜色）
③ 1 mL 1 mL质量分数为5%的NaOH溶液 2 mL
2滴 变蓝 瞬间变蓝，然后又呈现无色
2.2实验反思 ①、③号试管内溶液的颜色变化完全出乎预
料，是不是由于操作失误造成的呢？于是，学生对 ①号试管反复进行实验，发现在加入HC1后的不同时 间内滴加I-KI溶液所呈现的颜色不一样，有时呈现红 色,有时呈现褐色，或者二者之间的颜色;对③试管进
试管 1%淀粉溶液 1%蔗糖溶液 1%淀粉酶溶液 1%蔗糖酶溶液
蒸馆水 斐林试剂 实验结果
表2改进实验的实验步骤
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
3 mL
3 mL
3 mL
3 mL
3 mL
3mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
1 mL
3 mL
3 mL
2 mL
2 mL
2 mL
砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红色沉淀
那么③号试管内现象出现的原因又是什么呢 ？ 滴加溶I-KI液试管内溶液瞬间变蓝，说明试管内一定 有淀粉存在,但是为什么蓝色在瞬间又消失了呢，难 道淀粉在瞬间又被水解了吗？经过查阅资料，得知③
号试管中还存在着另一种化学反应，即LG与氯气类 似都为同一主族元素，有相似的化学性质）与NaOH发 生了化学反应：2NaOH+I2= NaI+NaIO+H2Oo 尽管 刚刚加入的I-KI溶液中的碘和淀粉反应产生淀粉-碘 络合物，使溶液变为蓝色，但是由于碘分子是嵌入淀 粉的螺旋圈内，借范得华力与淀粉联系在一起的，其
行多次操作实验，发现只有滴加足够多的I-KI溶液， 蓝色才不消失。
这究竟是怎么回事呢？结合化学知识，淀粉及其 水解产物与碘的显色反应，是由于碘分子嵌入淀粉螺 旋圈内，借着范得华力与淀粉联系在一起，形成淀粉碘络合物的缘故。其颜色与多糖链长度有关,当链长 小于6个葡萄糖单位时，不能形成一个螺旋圈，因而不 能显色，当链长度平均为20个葡萄糖单位时显红色， 大于60个葡萄糖单位时显蓝色。对①号试管内在加 入HC1后的不同时间段滴加I-KI溶液，有时呈现红 色，有时呈现褐色,或者二者之间的颜色，说明淀粉发 生了不同程度的水解，产生了分子量大小不等的水解 产物。试管内已经加了 1 mL体积分数为5%的HC1 溶液，难道淀粉酶在酸的作用下没有变性失去活性 吗？经过查阅资料，发现，淀粉酶的确失去了活性。 但是师生忽视淀粉不但在酶的作用下发生水解，在酸 的作用下同样发生水解。这样①号试管内所表现出 的实验现象就掩盖了在酸性环境中淀粉酶的活性受 到抑制或者变性失去活性的事实，这样看来淀粉酶探 究pH对酶活性的影响是不合适的。
第35卷第2期 2019 年
中学生物学 Middle School Biology
文件编号:1003 一 7586(2019)02 - 0042 - 02
Vol.35 No.2 2019
酶特性实验的分析及改进
郭卫华 （广东省韶关市广东北江中学 广东韶关512026）
摘 要 以2018年高考理综全国卷I试题为例，结合近三年的高考理综全国卷I试题，分析了高考命
斐林试剂
|
1 mL
|
1 mL
50弋水浴2 min
有无砖红色沉淀|
有
|
无
这是一个比较经典的实验,很多教师上课时基本 也是这样讲的，同时还会让学生思考“此实验能否用 碘液代替斐林试剂来检验”。学生基本也知道不能用 碘液，因为碘液无法检验蔗糖是否被水解，碘液检验 的是反应物,而斐林试剂检验的生成物。 1.2 酶专一性的改进
化学性质并没有发生改变。所以尔后又迅速与NaOH 发生反应,产生了无色的NaLNalO,使试管内呈现的 蓝色在瞬间又归为无色。只有当加入足够多的碘-碘